C++虚函数表实例分析

多态是C++面向对象程序设计的一个重要特性。以前看到虚函数觉得很神奇,为什么就能实现多态了呢。最初的时候曾设想,要实现运行时多态,应该让对象的某个部分始终指向一个固定的地址,子类继承的时候,就修改这个地址的内容。这样,父类和子类都是到同一个固定地址去读取内容,在运行时就能表现不同行为。

在看了《深度探索c++对象模型》之后,发现思路是类似的。在对象中,有一个指针指向一张虚函数表,里面按照次序存放了每一个虚函数,当子类继承的时候,即到虚函数表的指定位置去修改函数地址。当我们通过父类指针来操作一个子类的时候,调用虚函数,都是通过虚函数表+固定的偏移,这样运行期多态便实现了。

在深度《深度》这本书中,虚函数表大多放在了对象的末端,不知道现在的编译器是什么样的,因此本文就来实际做个实验测试一下。

实验环境:VC2013 Express

代码如下:

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;
}

结果显示如下图所示:

确实,虚函数表指针在对象起始处,并看到了对应项被覆盖。

时间: 2014-09-04

C++ COM编程之接口背后的虚函数表

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c++中虚函数和纯虚函数的作用与区别

虚函数为了重载和多态的需要,在基类中是有定义的,即便定义是空,所以子类中可以重写也可以不写基类中的此函数! 纯虚函数在基类中是没有定义的,必须在子类中加以实现,很像java中的接口函数! 虚函数 引入原因:为了方便使用多态特性,我们常常需要在基类中定义虚函数. class Cman { public: virtual void Eat(){--}; void Move(); private: }; class CChild : public CMan { public: virtual void

解析C++编程中virtual声明的虚函数以及单个继承

虚函数 虚函数是应在派生类中重新定义的成员函数. 当使用指针或对基类的引用来引用派生的类对象时,可以为该对象调用虚函数并执行该函数的派生类版本. 虚函数确保为该对象调用正确的函数,这与用于进行函数调用的表达式无关. 假定基类包含声明为 virtual 的函数,并且派生类定义了相同的函数. 为派生类的对象调用派生类中的函数,即使它是使用指针或对基类的引用来调用的. 以下示例显示了一个基类,它提供了 PrintBalance 函数和两个派生类的实现 // deriv_VirtualFunctions

C++虚函数及虚函数表简析

C++中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制.关于多态,简而言之就是用父类型别的指针指向其子类的实例,然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数.这种技术可以让父类的指针有"多种形态",这是一种泛型技术.所谓泛型技术,说白了就是试图使用不变的代码来实现可变的算法.比如:模板技术,RTTI技术,虚函数技术,要么是试图做到在编译时决议,要么试图做到运行时决议. 关于虚函数的使用方法,我在这里不做过多的阐述.大家可以看看相关的C++的书籍.在这篇文章中,我只想从虚函数的实现机制上面为大家 一个

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普通成员函数是静态编译的,没有运行时多态,只会根据指针或引用的"字面值"类对象,调用自己的普通函数:虚函数为了重载和多态的需要,在基类中定义的,即便定义为空:纯虚函数是在基类中声明的虚函数,它可以再基类中有定义,且派生类必须定义自己的实现方法. 假设我们有三个类Person.Teacher.Student它们之间的关系如下: 类的关系图 普通成员函数 [Demo1] 根据这个类图,我们有下面的代码实现 #ifndef __OBJEDT_H__ #define __OBJEDT_H__

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本文较为深入的分析了C++中虚函数与纯虚函数的用法,对于学习和掌握面向对象程序设计来说是至关重要的.具体内容如下: 首先,面向对象程序设计(object-oriented programming)的核心思想是数据抽象.继承.动态绑定.通过数据抽象,可以使类的接口与实现分离,使用继承,可以更容易地定义与其他类相似但不完全相同的新类,使用动态绑定,可以在一定程度上忽略相似类的区别,而以统一的方式使用它们的对象. 虚函数的作用是实现多态性(Polymorphism),多态性是将接口与实现进行分离,采用

虚函数与纯虚函数(C++与Java虚函数的区别)的深入分析

c++虚函数1.定义:在某基类中声明为 virtual 并在一个或多个派生类中被重新定 义的成员函数 [1]2.语法:virtual 函数返回类型 函数名(参数表) { 函数体 }3.用途:实现多态性,通过指向派生类的基类指针,访问派生类中同名覆盖成员函数,也就是允许子类override父类同名方法.虚函数的作用是实现动态联编,也就是在程序的运行阶段动态地选择合适的成员函数,在定义了虚函数后,可以在基类的派生类中对虚函数重新定义,在派生类中重新定义的函数应与虚函数具有相同的形参个数和形参类型(也

c++ 虚函数与纯虚函数的区别(深入分析)

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