12.IDA-虚函数和虚表

vtable 编译器会为每一个包含虚函数的类(或通过继承得到的子类)生成一个表,其中包含指向类中每一个虚函数的指针,这样的表就叫做虚表(vtable)
__vfptr 每个包含虚函数的类对象都获得__vfptr指针,并且是对象的第一个数据成员

编译器必须要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置
在计算对象的总大小时,也必须考虑到虚表指针。比如new,传递给new的大小值不仅包括类(以及任何超类)中的所有显式声明的字段占用的空间,而且包括虚表指针所需的任何空间
示例代码:

class Base { public: virtual void vf1() = 0; virtual void vf2(){ cout<<"Base::vf2"<vf3(); }int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { Base *b = new Sub; call_vf(b);



【12.IDA-虚函数和虚表】 IDA分析如下:
12.IDA-虚函数和虚表
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值得注意的是,虚表索引操作非常类似于结构体引用操作。实际上,它们之间并无区别
。因此,我们可以定义一个结构体来表示一个类的虚表的布局,然后利用这个已定义的结构体来提高反汇编代码清单的可读性
12.IDA-虚函数和虚表
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这个结构体允许将虚表引用操作重新格式化成以下形式:
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注意:
C++虚函数绝不会被直接引用,也绝不应成为调用交叉引用的目标。所有C++虚函数应由至少一个虚表条目引用,并且始终是至少一个偏移量交叉引用的目标。
我们随便找到 vf1函数定义,然后点击它的交叉引用:
12.IDA-虚函数和虚表
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从而跳转到虚表,其显示如下:

.rdata:004031B8 const Base::`vftable' dd offset __purecall ; DATA XREF: Base::Base(void)+A↑o .rdata:004031BCdd offset Base::vf2(void) .rdata:004031C0dd offset Base::vf3(void) .rdata:004031C4dd offset Base::vf4(void) .rdata:004031C8dd offset const Sub::`RTTI Complete Object Locator' .rdata:004031CC const Sub::`vftable' dd offset Sub::vf1(void) .rdata:004031CC; DATA XREF: Sub::Sub(void)+12↑o .rdata:004031D0dd offset Base::vf2(void) .rdata:004031D4dd offset Sub::vf3(void) .rdata:004031D8dd offset Base::vf4(void) .rdata:004031DCdd offset Sub::vf5(void)



可以看到,类构造函数Sub:: Sub(void)使用了虚表的地址Sub::Sub(void)+12↑o, 那是因为new sub 调用了sub的隐式构造函数
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windbg观察:
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注意,Base的虚表第一个是002816e4 Test!purecall,这时因为在Base中,没有针对纯虚函数vf1的实现,所以在Base的虚表中并没有存储vf1的地址,这时,编译器会插入一个错误处理函数的地址,通常,该函数名为purecall,一旦它被调用,程序就会被终止

可以观察到:
1.new指针不为空,才会调用构造函数,这是由Visual C++的内部机制来保证的
2.函数的虚表位置一般都可以在构造函数中找到(很明显,this指针指向的地址就是虚表的位置)

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