为什么即使类没有虚方法，对成员函数指针的调用也会处理虚函数？

Question

https://godbolt.org/z/W8b3TG5f6

struct A {
    int __attribute__((noinline)) call(int a) {
        return (this->*mfuncP)(a);
    }

    int __attribute__((noinline)) returnArg(int a) {
        return a;
    }

    int (A::*mfuncP)(int) = &A::returnArg;
};

int test(int a) {
    return A().call(a);
}

产量

A::returnArg(int):
        mov     eax, esi
        ret
A::call(int):
        mov     rax, QWORD PTR [rdi]
        add     rdi, QWORD PTR [rdi+8]
        test    al, 1
        je      .L4
        mov     rdx, QWORD PTR [rdi]
        mov     rax, QWORD PTR [rdx-1+rax]
.L4:
        jmp     rax
test(int):
        sub     rsp, 24
        mov     esi, edi
        mov     rdi, rsp
        mov     QWORD PTR [rsp], OFFSET FLAT:A::returnArg(int)
        mov     QWORD PTR [rsp+8], 0
        call    A::call(int)
        add     rsp, 24
        ret

如果我理解正确的话，在这种情况下，程序集是这样的：如果函数地址的 LSB 设置为 1，则它被解释为引用虚拟方法（https://itanium-cxx-abi.github）。 io/cxx-abi/abi.html#member-function-pointers）因此需要分支。然而，A类没有虚函数，因此不清楚为什么要进行这种处理。

Answer 1

必须考虑调用为

virtual

的可能性，因为实际上并不要求

int (A::*)(int)

类型的成员指针引用类

A

的成员。唯一适用的限制是它必须指向

A

的直接成员、

A

的（直接或间接、非虚拟且明确的）基类或派生类（直接或间接、非虚拟）并且明确地）来自

A

。当

.*

或

->*

用于将成员函数指针绑定到对象时，（仅）其 most-driven 对象必须包含（直接或间接）所引用的成员。 （并且直接包含该成员的类在最派生的对象中不应有歧义，请参阅 open CWG 2593。）

例如，以下定义了行为，

test

必须产生

42

，为此调用机制必须考虑间接虚拟调用：

struct B : A {
    virtual int vfunc(int) { return 0; };
};

struct C : B {
    int vfunc(int) override { return 42; }
};

int test(int a) {
    C c;
    c.mfuncP = static_cast<int (A::*)(int)>(&B::vfunc);
    return c.call(a);
}

---

如注释中所述，如果将

A

标记为

final

，那么编译器可以推断

mfuncP

不能引用

virtual

成员函数。

GCC 执行该优化，但由于某种原因仍然添加

this

指针偏移量，在调用中保证为零，因为

A

也没有任何基类。

Clang 目前似乎根本没有执行该优化。

---

但是，在使用此类强制转换时，请记住，虽然标准定义了行为，但 MSVC 的 ABI 使用已知不支持此功能的成员指针表示形式。它将产生警告并错误编译代码。我认为有一些标志可以使其行为符合标准（但也可能破坏 ABI）。