C++虛函數(shù)表實(shí)例分析
多態(tài)是C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的一個(gè)重要特性。以前看到虛函數(shù)覺得很神奇，為什么就能實(shí)現(xiàn)多態(tài)了呢。最初的時(shí)候曾設(shè)想，要實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)多態(tài)，應(yīng)該讓對(duì)象的某個(gè)部分始終指向一個(gè)固定的地址，子類繼承的時(shí)候，就修改這個(gè)地址的內(nèi)容。這樣，父類和子類都是到同一個(gè)固定地址去讀取內(nèi)容，在運(yùn)行時(shí)就能表現(xiàn)不同行為。
在看了《深度探索c++對(duì)象模型》之后，發(fā)現(xiàn)思路是類似的。在對(duì)象中，有一個(gè)指針指向一張?zhí)摵瘮?shù)表，里面按照次序存放了每一個(gè)虛函數(shù)，當(dāng)子類繼承的時(shí)候，即到虛函數(shù)表的指定位置去修改函數(shù)地址。當(dāng)我們通過父類指針來操作一個(gè)子類的時(shí)候，調(diào)用虛函數(shù)，都是通過虛函數(shù)表+固定的偏移，這樣運(yùn)行期多態(tài)便實(shí)現(xiàn)了。
在深度《深度》這本書中，虛函數(shù)表大多放在了對(duì)象的末端，不知道現(xiàn)在的編譯器是什么樣的，因此本文就來實(shí)際做個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試一下。
實(shí)驗(yàn)環(huán)境：VC2013 Express
代碼如下：
class Parent {
public:
int parent;
Parent() : parent(10) {}
virtual void a() { cout << "Parent::a()" << endl; }
virtual void b() { cout << "Parent::b()" << endl; }
virtual void c() { cout << "Parent::c()" << endl; }
};
class Child : public Parent {
public:
int child;
Child() :child(100) {}
virtual void a() { cout << "Child::a()" << endl; }
virtual void b_child() { cout << "Child::b_child()" << endl; }
virtual void c_child() { cout << "Child::c_child()" << endl; }
};
class GrandChild : public Child{
public:
int grandchild;
GrandChild() :grandchild(1000) {}
virtual void a() { cout << "GrandChild::a()" << endl; }
virtual void b_child() { cout << "GrandChild::b_child()" << endl; }
virtual void c_grandchild() { cout << "GrandChild::c_grandchild()" << endl; }
};
int main()
{
typedef void(*func)();
GrandChild grandchild;
int **vtable = (int **)&grandchild;
for (int i = 0; (func)vtable[0][i] != nullptr; i++)
{
auto pfunc = (func)vtable[0][i];
cout << " ["<<i<<"] ";
pfunc();
}
return 0;
}
結(jié)果顯示如下圖所示：
確實(shí)，虛函數(shù)表指針在對(duì)象起始處，并看到了對(duì)應(yīng)項(xiàng)被覆蓋。
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