汇编中的 ILT

原文链接

http://mocheng.wordpress.com/2006/07/17/what-is-ilt%EF%BC%88incremental-link-table/

这两天研究了一下DLL的import/export原理，看了一些资料，无意中发现网上有一篇文章存在错误，而这篇文章流传还甚广，恐怕也误了不少子弟，觉得有必要说一下:)

随便用哪个搜索引擎来搜索“C++ 虚函数 ILT”，排在前面的都有“C++虚函数调用的反汇编解析”一文，此文被转来转去，都不知道最初出处是哪里了。原文作者亲自动手研究了一下VC产生的汇编代码，钻研精神可嘉，不过对一些概念理解有错误。

文中提到:

004010DC call @ILT+5(Test) (0040100a)//调用Test函数；
//这里@ILT+5就是跳转到Test函数的的jmp指令的地址，一个模块中所有的
//函数调用都会是象这样@ILT+5*n，n表示这个模块中的第n个函数，而ILT的意思
//是Import Lookup Table，程序调用函数的时候就是通过这个表来跳转到相应函数而执//行代码的。

作者显然只是试验了Debug版本，因为只有Debug才会出现@ILT，而ILT这里也不是Import Lookup Table的意思，Import Lookup Table是使用DLL时才用到的概念，和C++虚函数实现没有任何关系，这里的ILT是Incremental Link Table的意思，缩写冲突真烦人：）

什么是Incremental Link Table呢？

想想如果我们自己要做编译器(compiler)和连接器(linker)，当然希望编译连接运行得越快越好，同时也希望产生的二进制代码也是又快又小，上帝是公平的，鱼与熊掌不可兼得，所以我们自然想到用两种build方式，一种Release，编译慢一些，但是产生的二进制代码紧凑精悍，一种Debug，编译运行快，产生的代码臃肿一点没关系，Debug版本嘛，就是指望程序员在开发的时候反复的build，为了不浪费程序员的时候，要想尽办法让编译连接速度变快。

假如一个程序有连续两个foo和bar (所谓连续，就是他们编译连接之后函数体连续存放)， foo入口位置在0×0400，长度为0×200个字节，那么bar入口就应该在0×0600 = 0×0400+0×0200。程序员在开发的时候总是频繁的修改code然后build，假如程序员在foo里面增加了一些内容，现在foo函数体占0×300个字节了，bar的入口也就只好往后移0×100变成了0×0700，这样就有一个问题，如果foo在程序中被调用了n次，那么linker不得不修改这n个函数调用点，虽然linker不嫌累，但是link时间长了，程序员会觉得不爽。所以MSVC在Debug版的build，不会让各个函数体之间这么紧凑，每个函数体后都有padding（全是汇编代码int 3，作用是引发中断，这样因为古怪原因运行到不该运行的padding部分，会发生异常），有了这些padding，就可以一定程度上缓解上面提到的问题，不过当函数增加内容太多超过padding，还是有问题，怎么办呢？MSVC在Debug build中用上了Incremental Link Table， ILT其实就是一串jmp语句，每个jmp语句对应一个函数，jmp的目的地就是函数的入口点，和没有ILT的区别是，现在对函数的调用不是直接call到函数入口点了，而是call到ILT中对应的位置，而这个位置上什么也不做，直接jmp到函数中去。这样的好处是，当一个函数入口地址改变时，只要修改ILT中对应值就搞定了，用不着修改每一个调用位置，用一个冗余的ITL把时间复杂度从O(n)将为O(1)，值得，当然Debug版的二进制文件会稍大稍慢，Release版不会用上ILT。

回到网上那篇文章上来，原作者作了一些探索，反先了函数调用以ILT为跳板jmp一下，觉得很有意思，可惜没有试验一下release版，所以也没有进一步探索一下ILT到底是什么东西，真是可惜。如果研究一下Release版的汇编代码，会看到非常紧凑简洁的汇编代码，那才是真正纯正的vtable实现。