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:
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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
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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:
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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
附
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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