C++單繼承、多繼承情況下的虛擬函式表分析

bobojiang2016發表於2019-08-01
C++繼承函式

C++的三大特性之一的多型是基於虛擬函式實現的，而大部分編譯器是採用虛擬函式表來實現虛擬函式，虛擬函式表（VTAB）存在於可執行檔案的只讀資料段中，指向VTAB的虛表指標（VPTR）是包含在類的每一個例項當中。當使用引用或指標呼叫虛擬函式時，首先通過VPTR找到VTAB，然後通過偏移量找到虛擬函式地址並呼叫。

 

本文參考：1.http://blog.lucode.net/programming-language/cpp-vtab-and-call-convention.html

　　2.https://blog.csdn.net/tangaowen/article/details/5830803

　　3.《深度探索C++物件模型》

一、單繼承

 1 #include<iostream>
 2 #include <stdio.h>
 3 using namespace std;
 4 class A {
 5 public:
 6     void func() {
 7         cout << "A::func()" << endl;
 8     }
 9     virtual void func1() {
10         cout << "A::func1(): " << endl;
11     }
12 
13     virtual void func3() {
14         cout << "A::func3(): " << endl;
15     }
16 };
17 
18 class B: public A {
19 public:
20     virtual void func() {
21         cout << "B::func()" << endl;
22     }
23     virtual void vfunc() {
24         cout << "B::vfunc()" << endl;
25     }
26     void func1() {
27         cout << "B::func1(): " << endl;
28     }
29 };
30 int main() {
31     typedef void (*Fun)(void);
32     B a;
33 
34     Fun *fun = NULL;
35     fun = (Fun*) ((int *) *(int *) &a);
36 //    fun = *(Fun **) &a;
37     fun[0]();
38     fun[1]();
39     fun[2]();
40     fun[3]();
41 
42     return 0;
43 }

執行結果：

B::func1():
A::func3():
B::func()
B::vfunc()

二、多重繼承

 1 #include<iostream>
 2 #include <stdio.h>
 3 using namespace std;
 4 class B1 {
 5 public:
 6     virtual void barB1() {cout << "B1::bar" << endl;}
 7     virtual void fooB1() {cout << "B1::foo" << endl;}
 8 };
 9 
10 class B2 {
11 public:
12     virtual void barB2() {cout << "B2::bar" << endl;}
13     virtual void fooB2() {cout << "B2::foo" << endl;}
14 };
15 
16 class D : public B1, B2 {
17 public:
18     void fooB1() {cout << "D::foo" << endl;}
19     void barB2() {cout << "D::bar" << endl;}
20 };
21 
22 typedef void (*Func)();
23 int main() {
24     D tt;
25     Func* vptr1 = *(Func**)&tt;
26     Func* vptr2 = *((Func**)&tt + 1);
27 
28     vptr1[0]();
29     vptr1[1]();
30     vptr1[2]();
31     cout<<"\\\\\\\\\\\\"<<endl;
32     vptr2[0]();
33     vptr2[1]();
34 
35     return 0;
36 }

執行結果：

B1::bar
D::foo
D::bar
\\\\\\
D::bar
B2::foo

結論：

     多重繼承會有多個虛擬函式表，幾重繼承，就會有幾個虛擬函式表。這些表按照派生的順序依次排列，如果子類改寫了父類的虛擬函式，那麼就會用子類自己的虛擬函式覆蓋虛擬函式表的相應的位置，如果子類有新的虛擬函式，那麼就新增到第一個虛擬函式表的末尾。

 

再簡單總結一下 覆蓋 隱藏 過載 的區別：

覆蓋 是C++虛擬函式的實現原理，基類的虛擬函式被子類重寫，要求函式引數列表相同；

隱藏 是C++的名字解析過程，分兩種情況，基類函式有virtual，引數列表不同，或基類函式沒有virtual，無論引數列表是否相同。此時基類指標指向基類例項則呼叫基類函式，指向子類則呼叫子類函式。

過載 是在同一名稱空間中根據引數對同名函式的區別。

 

 

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