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解析#xff1a;简单的说#xff0c;虚函数是通过虚函数表实现的#xff0c;那么什么是虚函数表呢#xff1f;事实上#xff0c;如果一个类中含有虚函数表#xff0c;则系统会为这个类分配一个指针成员指向一张虚函数表#xff08;vtbl#xff…一、虚函数是这么实现的
解析简单的说虚函数是通过虚函数表实现的那么什么是虚函数表呢事实上如果一个类中含有虚函数表则系统会为这个类分配一个指针成员指向一张虚函数表vtbl表中每一项指向一个虚函数的地址实际上就是一个函数指针的数组。为了说明虚函数表请看程序class Parent { public: virtual void foo1() {} virtual void foo2() {} void foo3(); }; class Child1 : public Parent { public: void foo1() {} void foo3(); }; class Child2 : public Parent { public: void foo1() {} void foo2() {} void foo3(); };
下面列出了各个类的虚函数表
Parent类的vtblParent::foo1()的地址、Parent::foo2()。
Child1类的vtblChild1::foo1()的地址、Parent::foo2()。
Child2类的vtblChild2::foo1()的地址、Child2::foo2()。可以看出虚函数表既有继承性又有多态性。每个派生类的vtbl继承了它各个基类的vtbl如果基类vtbl中包含某一项则其派生类的vtbl中也包含同样一项但是两项的值可能不同。如果派生类覆盖override了该项对应的虚函数则派生类vtbl的该项指向重载后的虚函数如果没有重载的话则沿用基类的值。在类对象的内存布局中首先是vtbl指针然后才是对象的数据。在通过对象指针调用一个虚函数时编译器生成的代码将先获取对象类的vtbl指针然后调用vtbl中对应的项。对于通过对象调用指针的情况在编译期间无法确定指针指向的是基类对象还是派生类对象或者是哪个派生类对象。但是在运行期间执行到调用语句时这一点已经确定编译后的调用代码能够根据具体对象获取正确的vtbl调用正确的虚函数从而实现多态性。分析一下这里的思想所在问题的实质是这样对于发出虚函数调用的这个对象指针在编译期间缺乏更多的信息而在运行期间具备足够的信息但那时已不再进行绑定了怎么在二者之间做一个过渡呢把绑定所需的信息用一种通用的数据结构记录下来该数据结构可以同对象指针相联系在编译时只需要使用这个数据结构进行抽象的绑定而在运行期间将会得到真正的绑定。这个数据结构就是vtbl。可以看到实现用户所需的抽象和多态需要进行后绑定而编译器又是通过抽象和多态实现后绑定的。二、构造函数调用虚函数
#include iostream using namespace std; class A
{
public: A() { doSth(); } //构造函数调用虚函数 virtual void doSth() { printf(I am A); }
}; class B : public A
{
public: virtual void doSth() { printf(I am B); }
}; int main()
{ B b; return 0;
执行结果是什么为什么在构造函数中虚拟机制不会发生作用因为基类的构造函数在派生类构造函数之前执行当基类构造函数执行时派生类数据成员还没有被初始化。如果基类构造函数期间调用的虚函数向下匹配到派生类派生类的函数理所应当会涉及本地数据成员但是那些数据成员还没有被初始化而调用涉及一个对象还没有被初始化的部分自然是危险的所以c会提示此路不通。因此虚函数不会向下匹配到派生类而是直接执行基类的函数。
结果I am A
