C++中的虚函数和虚函数表

文章由LinuxBoy分享于2019-04-01 09:04:21热评（299）

C++中的虚函数和虚函数表

虽然很难找到一本不讨论多态性的C++书籍或杂志，但是，大多数这类讨论使多态性和C++虚函数的使用看起来很难。我打算在这篇文章中通过从几个方面和结合一些例子使读者理解在C++中的虚函数实现技术。说明一点，写这篇文章只是想和大家交流学习经验因为本人学识浅薄，难免有一些错误和不足，希望大家批评和指正，在此深表感谢！

一、基本概念
首先，C++通过虚函数实现多态."无论发送消息的对象属于什么类，它们均发送具有同一形式的消息，对消息的处理方式可能随接手消息的对象而变"的处理方式被称为多态性。"在某个基类上建立起来的类的层次构造中，可以对任何一个派生类的对象中的同名过程进行调用，而被调用的过程提供的处理可以随其所属的类而变。"虚函数首先是一种成员函数，它可以在该类的派生类中被重新定义并被赋予另外一种处理功能。

二、虚函数的定义与派生类中的重定义

class 类名{
public:
       virtual 成员函数说明；
}

class 类名：基类名{
   public:
          virtual 成员函数说明；
}

三、虚函数在内存中的结构

1．我们先看一个例子：

#include "iostream.h"
#include "string.h"

class A {
public:
 virtual void fun0() { cout << "A::fun0" << endl; }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
 A  a;
 cout << "Size of A = " << sizeof(a) << endl;
  return 0;
}

结果如下：Size of A = 4

2．如果再添加一个虚函数：virtual void fun1() { cout << "A::fun" << endl;}
得到相同的结果。如果去掉函数前面的virtual修饰符

class A {
public:
 void fun0() { cout << "A::fun0" << endl; }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
 A  a;
 cout << "Size of A = " << sizeof(a) << endl;
  return 0;
}

结果如下：Size of A = 1

3．在看下面的结果：

class A {
public:
 virtual void fun0() { cout << "A::fun0" << endl; }
int a;
int b;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
 A  a;
 cout << "Size of A = " << sizeof(a) << endl;
  return 0;
}

结果如下：Size of A = 12

其实虚函数在内存中结构是这样的:

图一

在window2000下指针在内存中占4个字节，虚函数在一个虚函数表(VTABLE)中保存函数地址。在看下面例子。

class A {
public:
 virtual void fun0() { cout << "A::fun0" << endl; }
virtual void fun1() { cout << "A::fun1" << endl; }
int a;
int b;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
 A  a;
 cout << "Size of A = " << sizeof(a) << endl;
  return 0;
}

结果如下：结果如下：
Size of A = 4

虚函数的内存结构如下，你也可以通过函数指针，先找到虚函数表(VTABLE),然后访问每个函数地址来验证这种结构，在国外网站作者是：Zeeshan Amjad写的"ATL on the Hood中有详细介绍"

图二

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