疱基类/派生类，巧用读取偏移解决一个不同派生类读取同个值的问题

        有奇怪需求的代码，都是历史的问题遗留。在这个时候，就需要借助语言的一些特性。就比如这次遇到的：在一个基类接口函数里，调用一个取得GetMaxLife的函数。因为扩充的需求，人物里加入了一些Life的数值，而怪物类没有。不幸的是它们都继承自这个基类。那么问题就转变成，如何在这个基类接口函数里，识别到不同的派生类做不同的事。想到了这么几个方法
1:GetMaxLife是个虚函数。如果是的话一切都解决了。噩梦的是，可惜非也。连修改的权限都没有，因为一个更底的基类(GetMaxLife是属于它的)的初始化是根据sizeof的判定。多次尝试，还是放弃
2:手工的判断是人物类和怪物类，也就是加个if的语句，而且源代码中也提供了这种判定。采用为备选方案
3:无论接口如何，在计算机看来都是一个内存的读取规则。是否能依据这个规则，给怪物类加上一个同样的变量并初始为0，这样的话即使加上也不影响原来的游戏逻辑。

虽然2更简单，但趁着有时间，研究了一下3。demo代码如下(后文涉及到简单的汇编分析，所以一并带上汇编代码)
平台:vs08 + win2003 x86

class role_base
{
//variable
public:
	int base_1;
	int base_2;
	int base_3;
private:

//function
public:
	role_base()
	{
		base_1=10;
		base_2=20;
		base_3=30;
	}

private:

};
class monster:public role_base
{
public:
	int monster_1;
	int monster_2;
	int monster_3;
       
private:

public:
	monster()
	{
		monster_1=100;
		monster_2=200;
		monster_3=300;	
	}

private:

};
class mrole:public role_base
{
public:
	int mrole_1;
	int mrole_2;
	int mrole_3;
	int mrole_add;
private:

public:
	mrole()
	{
		mrole_1=1000;
		mrole_2=2000;
		mrole_3=3000;	
		mrole_add=4000;
	}
private:
};

void test_fun_base(role_base *pBase)
{
/*
  这个就是被mrole,monster调用的公共函数接口。mrole中的mrole_add是额外加的，希望这样访问。并且能够控制monster的读取值。
  cout<<( (mrole*)pBase)->mrole_add<<endl;
*/
	cout<<pBase->base_1<<endl;
00401919  mov         ecx,dword ptr [pBase] 
0040191C  mov         edx,dword ptr [ecx] 
0040191E  push        edx  
	cout<<pBase->base_2<<endl;
00401939  mov         ecx,dword ptr [pBase] 
0040193C  mov         edx,dword ptr [ecx+4] 
0040193F  push        edx  
	cout<<pBase->base_3<<endl;
0040195A  mov         ecx,dword ptr [pBase] 
0040195D  mov         edx,dword ptr [ecx+8] 
00401960  push        edx  
mrole_add
}

void test_fun_monster(monster *pMonster)
{
	cout<<pMonster->monster_1<<endl;
004018A9  mov         ecx,dword ptr [pMonster] 
004018AC  mov         edx,dword ptr [ecx+0Ch] 
004018AF  push        edx  
	cout<<pMonster->monster_2<<endl;
004018CA  mov         ecx,dword ptr [pMonster] 
004018CD  mov         edx,dword ptr [ecx+10h] 
004018D0  push        edx  
	cout<<pMonster->monster_3<<endl;
004018EB  mov         ecx,dword ptr [pMonster] 
004018EE  mov         edx,dword ptr [ecx+14h] 
004018F1  push        edx  
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	role_base Role;
	monster Monster;
	mrole MRole;

/*
现实中的执行情况，2个派生类同时执行
*/
	test_fun_base(&Monster);
	test_fun_base(&MRole);
/*
2个测试访问规则的方法
*/
	test_fun_base(&Role);
	test_fun_monster(&Monster);
	
	return 0;
}

先来看void test_fun_base(role_base *pBase)中队role_base三个值的读取方法

base_1
0040191C  mov         edx,dword ptr [ecx] 
base_2
0040191C  mov         edx,dword ptr [ecx+4] 
base_3
0040191C  mov         edx,dword ptr [ecx+8] 

        其中不管mrole,role_base,monster类，产生的汇编代码都是一样的。那么能推出的端倪是，C++中的动态，其实都只是将指针指向一个共同的基类内存块，然后加以访问偏移规则。而编译器是在控制你的书写规则。就比如对于一个role_base,你无法直接访问派生类的值，你必须进行一个强行的转换，然后编译器才认为你做的是对的。
再来看派生类的访问方法

	
monster_1
004018A9  mov         ecx,dword ptr [pMonster] 
004018AC  mov         edx,dword ptr [ecx+0Ch] 
monster_2
004018CA  mov         ecx,dword ptr [pMonster] 
004018CD  mov         edx,dword ptr [ecx+10h] 
monster_3
004018EB  mov         ecx,dword ptr [pMonster] 
004018EE  mov         edx,dword ptr [ecx+14h] 

        这里注意的是访问的偏移规则，在我用的平台里，假如一个role_base类，按照变量申明的顺序，最先申明的值反而是在栈的低地址(栈是反向增长)。当申明一个派生类的时候，可以把基类看成一个先申明的变量，当访问派生类变量的时候，先跨过了0ch(role_base大小)

        在熟悉了这么访问规则后，是否可以构造出这样的访问规则，控制怪物类读取变量偏移值，当然这个偏移值和人物类访问的一样。而在这里，我们能控制的偏移只是role_base大小，如果新加入的值是紧挨着的role_base，(需要考虑到额外的内存对齐规则，如果末尾是char)那就太完美了。再加入到刚才分析的，先申请的变量在栈的地地址上，完整代码如下：

class role_base
{
//variable
public:
	int base_1;
	int base_2;
	int base_3;
private:

//function
public:
	role_base()
	{
		base_1=10;
		base_2=20;
		base_3=30;
	}

private:

};
	
class monster:public role_base
{
public:
	int monster_add; //这个值必须最前
	int monster_1;
	int monster_2;
	int monster_3;
	
private:

public:
	monster()
	{
		monster_1=100;
		monster_2=200;
		monster_3=300;	
		monster_add=400;
	}

private:

};

class mrole:public role_base
{
public:
	int mrole_add; //这个值必须最前
	int mrole_1;
	int mrole_2;
	int mrole_3;
private:

public:
	mrole()
	{
		mrole_1=1000;
		mrole_2=2000;
		mrole_3=3000;	
		mrole_add = 4000;
	}
private:
};

void test_fun_base(role_base *pBase)
{
	cout<<pBase->base_1<<endl;
	cout<<pBase->base_2<<endl;
	cout<<pBase->base_3<<endl;
	cout<< *(int*)( (int)pBase+sizeof(role_base) )<<endl;
}

void test_fun_monster(monster *pMonster)
{
	cout<<pMonster->monster_1<<endl;
	cout<<pMonster->monster_2<<endl;
	cout<<pMonster->monster_3<<endl;
}


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	role_base Role;
	monster Monster;
	mrole MRole;

/*
现实中的执行情况，2个派生类同时执行
*/
	test_fun_base(&Monster);
	test_fun_base(&MRole);
	
	return 0;
}
/*
输出:
10
20
30
400
10
20
30
4000
请按任意键继续. . .
*/

        不好的地方就是，非常依赖栈的申明顺序。不过也无所谓，反正现在就一个平台^_^
最后，再说明一个非常优雅的办法。在另一个类中申明一个同名变量就可以了,前提是集成关系必须一样O(∩_∩)O！以上纯属爱好研究。。

     

评论

4 楼 lin_style 2009-12-28  

稻-草 写道

这种代码越多，越难维护

是啊，没办法，先过了再说吧。有时间在重构

3 楼 lin_style 2009-12-28  

chester60 写道

这个问题你可以看下面这个连接里的PDF

http://download.csdn.net/source/806435

呵呵，谢谢。硬盘里下着呢，一直没看

2 楼 稻-草 2009-12-28  

这种代码越多，越难维护

1 楼 chester60 2009-12-28  

这个问题你可以看下面这个连接里的PDF

http://download.csdn.net/source/806435