• 部落格園
• 首頁
• 新隨筆
• 聯絡
• 訂閱
• 管理

1. 概述

簡單地說，每一個含有虛擬函式（無論是其本身的，還是繼承而來的）的類都至少有一個與之對應的虛擬函式表，其中存放著該類所有的虛擬函式對應的函式指標。例：

其中：

• B的虛擬函式表中存放著B::foo和B::bar兩個函式指標。
• D的虛擬函式表中存放的既有繼承自B的虛擬函式B::foo，又有重寫（override）了基類虛擬函式B::bar的D::bar，還有新增的虛擬函式D::quz。

提示：為了描述方便，本文在探討物件記憶體佈局時，將忽略記憶體對齊對佈局的影響。

2. 虛擬函式表構造過程

從編譯器的角度來說，B的虛擬函式表很好構造，D的虛擬函式表構造過程相對複雜。下面給出了構造D的虛擬函式表的一種方式（僅供參考）：

提示：該過程是由編譯器完成的，因此也可以說：虛擬函式替換過程發生在編譯時。

3. 虛擬函式呼叫過程

以下面的程式為例：

編譯器只知道pb是B*型別的指標，並不知道它指向的具體物件型別 ：pb可能指向的是B的物件，也可能指向的是D的物件。

但對於“pb->bar()”，編譯時能夠確定的是：此處operator->的另一個引數是B::bar（因為pb是B*型別的，編譯器認為bar是B::bar），而B::bar和D::bar在各自虛擬函式表中的偏移位置是相等的。

無論pb指向哪種型別的物件，只要能夠確定被調函式在虛擬函式中的偏移值，待執行時，能夠確定具體型別，並能找到相應vptr了，就能找出真正應該呼叫的函式。

提示：本人曾在“C/C++雜記：深入理解資料成員指標、函式成員指標”一文中提到：虛擬函式指標中的ptr部分為虛擬函式表中的偏移值（以位元組為單位）加1。

B::bar是一個虛擬函式指標， 它的ptr部分內容為9，它在B的虛擬函式表中的偏移值為8（8+1=9）。

當程式執行到“pb->bar()”時，已經能夠判斷pb指向的具體型別了：

• 如果pb指向B的物件，可以獲取到B物件的vptr，加上偏移值8（(char*)vptr + 8），可以找到B::bar。
• 如果pb指向D的物件，可以獲取到D物件的vptr，加上偏移值8（(char*)vptr + 8） ，可以找到D::bar。
• 如果pb指向其它型別物件...同理...

4. 多重繼承

當一個類繼承多個類，且多個基類都有虛擬函式時，子類物件中將包含多個虛擬函式表的指標（即多個vptr），例：

其中：D自身的虛擬函式與B基類共用了同一個虛擬函式表，因此也稱B為D的主基類（primary base class）。

虛擬函式替換過程與前面描述類似，只是多了一個虛擬函式表，多了一次拷貝和替換的過程。

虛擬函式的呼叫過程，與前面描述基本類似，區別在於基類指標指向的位置可能不是派生類物件的起始位置，以如下面的程式為例：

5. 菱形繼承

本文不討論菱形繼承的情形，個人覺得：菱形繼承的複雜度遠大於它的使用價值，這也是C++讓人又愛又恨的原因之一。

標籤: C/C++

好文要頂 關注我 收藏該文  

+加關注

7

0

posted @ 2016-06-09 21:06 malecrab 閱讀(14097) 評論(0) 編輯 收藏

重新整理評論重新整理頁面返回頂部

註冊使用者登入後才能發表評論，請 登入 或 註冊，訪問網站首頁。

最新IT新聞: