如何確定 C++ 類是否具有 vtable？

Question

我的一個朋友今天早些時候給我發送了以下挑戰：

給定以下代碼，提出OBJECT_HAS_VTABLE的實現，以便程序打印AnObject has a vtable = 0, AnObjectWithVTable has a vtable = 1 。

class AnObject
{
    int m_a;
    void DoSomething() {}

public: 
    AnObject() {m_a = 0;}
};

class AnObjectWithVTable
{
    int m_b;
    virtual void DoStuff() { }

public: 
    AnObjectWithVTable() {m_b = 0;}
};

void main()
{
    printf("AnObject has a vtable = %i, AnObjectWithVTable has a vtable = %i\n",
           OBJECT_HAS_VTABLE(AnObject),
           OBJECT_HAS_VTABLE(AnObjectWithVTable));
}

我想出了以下我認為足夠體面的解決方案：

template <typename T>
bool objectHasVtable()
{
    class __derived : public T {};
    T t;
    __derived d;

    void *vptrT=*((void **)&t);
    void *vptrDerived=*((void **)&d);

    return vptrT != vptrDerived;
}

#define OBJECT_HAS_VTABLE(T) objectHasVtable<T>()

這個問題有更好的解決方案嗎？

編輯

該解決方案不必在所有編譯器中通用。 它可以在 gcc、g++、MSVC 上工作……只需指定您的解決方案對哪個編譯器有效。 我的是 MSVC 2010。

Answer 1

標准方法是使用C++11/C++03 TR1/ Boost 中的std::is_polymorphic來確定類（及其基類）是否包含任何虛擬成員。

#include <type_traits>
#define OBJECT_HAS_VTABLE(T) (std::is_polymorphic<T>::value)

Answer 2

為了完整起見，這是我的好友剛剛發給我的答案。 從它的外觀來看，它可能類似於 TR1 的做法（雖然我自己沒有看過代碼）。

template<class T>
class HasVTable
{
public :
    class Derived : public T
    {
        virtual void _force_the_vtable(){}
    };
    enum { Value = (sizeof(T) == sizeof(Derived)) };
};

#define OBJECT_HAS_VTABLE(type) HasVTable<type>::Value

Answer 3

您可以使用 C++ 的以下屬性：

1. 如果參數不是多態類，則dynamic_cast在編譯時失敗。 這種故障可以與 SFINAE 一起使用。
2. dynamic_cast<void*>是一個有效的強制轉換，它返回完整的多態對象的地址。

因此，在 C++11 中：

#include <iostream>
#include <type_traits>

template<class T>
auto is_polymorphic2_test(T* p) -> decltype(dynamic_cast<void*>(p), std::true_type{});

template<class T>
auto is_polymorphic2_test(...) -> std::false_type;

template<class T>
using is_polymorphic2 = decltype(is_polymorphic2_test<T>(static_cast<T*>(0)));

struct A {};
struct B { virtual ~B(); };

int main() {
    std::cout << is_polymorphic2<A>::value << '\n'; // Outputs 0.
    std::cout << is_polymorphic2<B>::value << '\n'; // Outputs 1.
}