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C++虛函數(shù)表實(shí)例分析

更新時(shí)間：2014年09月05日 10:37:10 投稿：shichen2014

這篇文章主要介紹了C++虛函數(shù)表,對(duì)多態(tài)中用到的虛函數(shù)表進(jìn)行了比較通俗的實(shí)例分析,需要的朋友可以參考下

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(jué)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(lèi)繼承的時(shí)候，就修改這個(gè)地址的內(nèi)容。這樣，父類(lèi)和子類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(guò)父類(lèi)指針來(lái)操作一個(gè)子類(lèi)的時(shí)候，調(diào)用虛函數(shù)，都是通過(guò)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(shū)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(lái)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：