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C++虚拟函数表(Vtable)
2023-06-27 21:38:39 深夜i     --     --
C++ 虚拟函数表 Vtable 多态 继承

C++是一门面向对象编程语言,它支持继承和多态。其中多态是C++中最重要的概念之一,它使得程序可以根据上下文自动地选择一个正确的函数。多态的实现基于虚函数(virtual function),而虚函数的实现依赖于虚拟函数表(Vtable)。

Vtable是用于实现C++虚函数机制的数据结构。它是一个指针数组,包含了一个类中所有虚函数的地址。当一个类中存在虚函数时,编译器会在该类的内存布局中添加一个指向Vtable的指针,称为虚函数指针(vptr)。

当一个对象被创建时,它的虚函数指针会被初始化为指向该类所对应的Vtable。当我们调用虚函数时,实际上是通过虚函数指针去访问对应Vtable中的函数地址来进行调用。因此一个类的继承关系会影响它的Vtable的构成。

当一个派生类继承自一个基类时,如果派生类中重新定义了基类中的虚函数,那么派生类对象的虚函数指针将指向派生类所对应的Vtable。该Vtable中会包含基类中定义的虚函数的地址和派生类重载的虚函数的地址。这样,在程序运行时,当我们通过基类指针或引用调用虚函数时,实际上会根据对象vptr所指向的Vtable来确定具体调用哪个函数。

大多数C++编译器都采用Vtable机制来支持虚函数。不同编译器的Vtable实现可能略有不同,但它们的基本原理和功能是相似的。理解Vtable机制是掌握多态机制的关键,也是C++程序员必备的知识。

  
  

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