详谈C++虚函数表那回事(一般继承关系)
沿途总是会出现关于C++虚函数表的问题,今天做一总结:
1.什么是虚函数表:
虚函数(Virtual Function)是通过一张虚函数表(Virtual
Table)来实现的。简称为V-Table。在这个表中,主是要一个类的虚函数的地址表,这张表解决了继承、覆盖的问题,\
保证其容真实反应实际的函数。这样,在有虚函数的类的实例中这个表被分配在了这个实例的内存中,所以,当我们用父类的指针来操作一个子类的时候,这张虚函数表就显得
由为重要了,它就像一个地图一样,指明了实际所应该调用的函数。
看一个例子:
#pragma once //C++中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制 //通过Base的实例来得到虚函数表 class Base
{
public:
virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }
virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; }
virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; }
}; typedef void(*Fun)(void);
void Test()
{
Base b; Fun pFun = NULL; cout << "虚函数表地址:" << (int*)(&b) << endl;
cout << "虚函数表 — 第一个函数地址:" << (int*)*(int*)(&b) << endl; for (int i = 0; i < 3; ++i) //分别输出三个函数
{
pFun = (Fun)*((int*)*(int*)(&b)+i); //函数指针加一表示找下一个函数的地址
pFun();
}
}
结果截图:
关于代码中函数指针,已加说明。通过对对象地址的强转输出得到虚函数表的地址,即所谓的虚表指针内容:
由于是两次进函数,故地址有变,但是道理没错!虚表指针就是 _vfptr;
2.无虚函数覆盖的一般继承:(虚表)
看代码:
#pragma once //一般继承(无虚函数覆盖)
class Base
{
public: //三个虚函数
virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }
virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; }
virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; }
}; //无覆盖 公有继承
class Derive :public Base
{
public:
virtual void f1() { cout << "Derive::f1" << endl; }
virtual void g1() { cout << "Derive::g1" << endl; }
virtual void h1() { cout << "Derive::h1" << endl; }
}; void Test()
{
Derive d; }
请看,在此继承中,子类没有重载任何父类函数,则子类的函数表在VS2013下是这样的:
发现没,d是一个子类对象,子类继承父类,虚函数表中尽然只有父类的虚函数地址,子类自己的虚函数都没有显示,这是不可能的啊
很显然,这可能就是编译器的BUG,但其实,真实的子类虚函数表是这样的:
可以看出:
1》虚函数按照声明顺序存放于虚表中;
2》子类虚函数在基类虚函数之后;
3.有虚函数覆盖的一般继承:(虚表)
看代码:
#pragma once //有虚函数覆盖的一般继承
//有覆盖是必然的,否则,虚函数将失去作用 class Base
{
public: //三个虚函数
virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }
virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; }
virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; }
}; //一个覆盖 公有继承
class Derive :public Base
{
public:
virtual void f() { cout << "Derive::f" << endl; } //注意:这里函数覆盖了基类的相同函数;
virtual void g1() { cout << "Derive::g1" << endl; }
virtual void h1() { cout << "Derive::h1" << endl; }
}; void Test()
{
Base B;
B.f(); Derive d;
Base *b = new Derive();
b->g();
b->f(); //调用的是子类中的f(); 实现多态的表现;
}
运行结果:
很明显基类对象调用基类的函数,子类对象,“好像”也调用子类函数,好像的原因看下面:
分析:
1》覆盖的虚函数f()存放在虚表中原来父类虚函数的位置。
2》其他函数依旧
3》这里还是同样没有显示子类虚函数存放在表中,个人坚持认为,是编译器的bug,真实展示如下:
可见:覆盖的虚函数f()存放在虚表中原来父类虚函数的位置,这也是基类对象*p访问 f() 时,访问的直接是子类的虚函数,完美的体现了多态;
有关多态,请在见另一篇博客:http://blog.csdn.net/li_ning_/article/details/51872201
另外有关多重继承,见下篇;
赐教!
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