虛函式在c++中的實現機制就是用虛表和虛指標,但是具體是怎樣的呢?從more effecive c++其中一篇文章裡面可以知道:是每個類用了乙個虛表,每個類的物件用了乙個虛指標。具體的用法如下:
class a
;class b : public a
;//a,b的實現省略
因為a有virtual void f(),和g(),所以編譯器為a類準備了乙個虛表vtablea,內容如下:
a::f 的位址
a::g 的位址
b因為繼承了a,所以編譯器也為b準備了乙個虛表vtableb,內容如下:
a::f 的位址
b::g 的位址
注意:因為b::g是重寫了的,所以b的虛表的g放的是b::g的入口位址,但是f是從上面的a繼承下來的,所以f的位址是a::f的入口位址。
然後某處有語句 b bb;的時候,編譯器分配空間時,除了a的int a,b的成員int b;以外,還分配了乙個虛指標vptr,指向b的虛表vtableb,bb的布局如下:
vptr : 指向b的虛表vtableb
int a: 繼承a的成員
int b: b成員
當如下語句的時候:
a *pa = &bb;
pa的結構就是a的布局(就是說用pa只能訪問的到bb物件的前兩項,訪問不到第三項int b)
那麼pa->g()中,編譯器知道的是,g是乙個宣告為virtual的成員函式,而且其入口位址放在**(無論是vtalbea表還是 vtalbeb表)的第2項,那麼編譯器編譯這條語句的時候就如是轉換:call *(pa->vptr)[1](c語言的陣列索引從0開始哈~)。
這一項放的是b::g()的入口位址,則就實現了多型。(注意bb的vptr指向的是b的虛表vtableb)
另外要注意的是,如上的實現並不是唯一的,c++標準只要求用這種機制實現多型,至於虛指標vptr到底放在乙個物件布局的**,標準沒有要求,每個編譯器自己決定。
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虛函式,虛表,虛表指標
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