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C++中的虚表 - 实现多态的关键机制
2023-07-06 04:35:49 深夜i     --     --
C++ 虚表 多态 实现 关键机制

在C++中,多态是一种非常重要的概念,能够大大提升程序的灵活性和可维护性。而实现多态的关键机制之一就是虚表。

虚表(Virtual Table,也被称为VTBL或VMT),是一个用来存储指向虚函数的指针的数据结构。不同的编译器实现中,虚表的具体结构和实现方式可能有所不同,但都具备一个共性,即为每个类定义一个虚表,其中存储了该类所拥有的所有虚函数的指针。

当一个对象被定义时,编译器会在其类的虚表中查找对应的虚函数,并将该函数的地址赋给对象中的虚函数指针。当对象调用虚函数时,实际上是通过虚函数指针调用虚表中存储的函数地址,从而实现了多态的效果。

下面是一个简单的例子,演示了虚表的使用:


class Shape{

public:

  virtual void draw()

    //定义一个空虚函数

  

};

class Circle: public Shape{

public:

  virtual void draw()

    cout << "圆形" << endl;

  

};

class Square: public Shape{

public:

  virtual void draw()

    cout << "正方形" << endl;

  

};

int main(){

  Shape* a = new Circle();

  Shape* b = new Square();

  a->draw();

  b->draw();

  return 0;

}

在上述代码中,Shape是一个基类,定义了一个虚函数draw()。Circle和Square是Shape的派生类,分别重载了draw()函数。在main函数中,分别创建Circle和Square的对象,并将它们强制转换为指向基类Shape的指针。接着,调用了它们的虚函数draw(),结果会输出不同的形状。

在这个例子中,虚表的作用是将Shape、Circle和Square的draw()函数关联起来,实现了对同一个虚函数的多态调用。虚表的实现方式并不在程序员的意识之内,但理解虚表的作用和原理对于掌握C++中的多态编程是非常重要的。

总之,虚表是实现C++多态的关键基础之一。它的使用提供了统一的接口,增强了程序的灵活性和可扩展性,也让代码更易于维护和重用。对于任何一个C++程序员来说,理解虚表的使用和实现方式都是非常必要的。

  
  

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