C++單繼承、多繼承情況下的虛函數表分析

C++的三大特性之一的多態是基於虛函數實現的，而大部分編譯器是采用虛函數表來實現虛函數，虛函數表（VTAB）存在於可執行文件的只讀數據段中，指向VTAB的虛表指針（VPTR）是包含在類的每一個實例當中。當使用引用或指針調用虛函數時，首先通過VPTR找到VTAB，然后通過偏移量找到虛函數地址並調用。

 

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++對象模型》

一、單繼承

#include<iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
class A {
public:
    void func() {
        cout << "A::func()" << endl;
    }
    virtual void func1() {
        cout << "A::func1(): " << endl;
    }

    virtual void func3() {
        cout << "A::func3(): " << endl;
    }
};

class B: public A {
public:
    virtual void func() {
        cout << "B::func()" << endl;
    }
    virtual void vfunc() {
        cout << "B::vfunc()" << endl;
    }
    void func1() {
        cout << "B::func1(): " << endl;
    }
};
int main() {
    typedef void (*Fun)(void);
    B a;

    Fun *fun = NULL;
    fun = (Fun*) ((int *) *(int *) &a);
//    fun = *(Fun **) &a;
    fun[0]();
    fun[1]();
    fun[2]();
    fun[3]();

    return 0;
}

運行結果：

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

二、多重繼承

#include<iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
class B1 {
public:
    virtual void barB1() {cout << "B1::bar" << endl;}
    virtual void fooB1() {cout << "B1::foo" << endl;}
};

class B2 {
public:
    virtual void barB2() {cout << "B2::bar" << endl;}
    virtual void fooB2() {cout << "B2::foo" << endl;}
};

class D : public B1, B2 {
public:
    void fooB1() {cout << "D::foo" << endl;}
    void barB2() {cout << "D::bar" << endl;}
};

typedef void (*Func)();
int main() {
    D tt;
    Func* vptr1 = *(Func**)&tt;
    Func* vptr2 = *((Func**)&tt + 1);

    vptr1[0]();
    vptr1[1]();
    vptr1[2]();
    cout<<"\\\\\\\\\\\\"<<endl;
    vptr2[0]();
    vptr2[1]();

    return 0;
}

運行結果：

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

結論：

     多重繼承會有多個虛函數表，幾重繼承，就會有幾個虛函數表。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函數，那么就會用子類自己的虛函數覆蓋虛函數表的相應的位置，如果子類有新的虛函數，那么就添加到第一個虛函數表的末尾。

  

再簡單總結一下 覆蓋 隱藏 重載 的區別：

覆蓋 是C++虛函數的實現原理，基類的虛函數被子類重寫，要求函數參數列表相同；

隱藏 是C++的名字解析過程，分兩種情況，基類函數有virtual，參數列表不同，或基類函數沒有virtual，無論參數列表是否相同。此時基類指針指向基類實例則調用基類函數，指向子類則調用子類函數。

重載 是在同一命名空間中根據參數對同名函數的區別。

 

 

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