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C++虚函数与虚函数表
多态性可分为两类：静态多态和动态多态。函数重载和运算符重载实现的多态属于静态多态，动态多态性是通过虚函数实现的。
每个含有虚函数的类有一张虚函数表(vtbl)，表中每一项是一个虚函数的地址， 也就是说，虚函数表的每一项是一个虚函数的指针。
没有虚函数的C++类，是不会有虚函数表的。
两张图：
简单例子：
1 #include <iostream> 2 #include <windows.h> 3 4 using namespace std; 5 6 class base 7 { 8 virtual void f(){cout<<"base::f"<<endl;}; 9 virtual void g(){cout<<"base::g"<<endl;};10 virtual void h(){cout<<"base::h"<<endl;};11 };12 13 typedef void (*pfun)();14 15 void main()16 {17 DWORD w=0x4011e0; //虚函数表第一项的内容，也就是第一个虚函数的地址18 19 pfun fun=NULL;20 base b;21 base *pbase=&b;22 23 fun=(pfun)w;24 fun(); //调用第一个虚函数25 }查看对象b在内存中：
查看虚函数表：
虚函数表的指针4个字节大小（vptr），存在于对象实例中最前面的位置（这是为了保证取到虚函数表的有最高的性能——如果有多层继承或是多重继承的情况下）。这意味着我们通过对象实例的地址得到这张虚函数表，然后就可以遍历其中函数指针，并调用相应的函数。
虚函数表的结束标志在不同的编译器下是不同的。在VC6.0下，这个值是NULL，如图：
另一个例子：
1 #include <iostream> 2 3 using namespace std; 4 5 class base 6 { 7 virtual void f(){cout<<"base::f"<<endl;}; 8 virtual void g(){cout<<"base::g"<<endl;}; 9 virtual void h(){cout<<"base::h"<<endl;};10 };11 12 class Derive : public base13 {14 15 public:16 Derive(){};17 virtual void f() { cout << "Derive::f" << endl; } 18 virtual void g() { cout << "Derive::g" << endl; }19 20 };21 22 typedef void(*pfun)();23 24 void main()25 {26 pfun fun=NULL;27 Derive d;28 base *p=&d;29 30 fun=(pfun)**((int**)p);31 fun(); //调用第一个虚函数32 33 fun=(pfun)*(*((int**)p)+2);34 fun(); //调用第三个函数35 36 }
查看对象d在内存中：
多重继承：
有几个父类，就有几个vtab和vptr
代码：
1 #include <iostream> 2 3 using namespace std; 4 5 class Base1 { 6 7 public: 8 9 virtual void f() { cout << "Base1::f" << endl; } 10 11 virtual void g() { cout << "Base1::g" << endl; } 12 13 virtual void h() { cout << "Base1::h" << endl; } 14 15 16 17 }; 18 19 class Base2 { 20 21 public: 22 23 virtual void f() { cout << "Base2::f" << endl; } 24 25 virtual void g() { cout << "Base2::g" << endl; } 26 27 virtual void h() { cout << "Base2::h" << endl; } 28 29 }; 30 31 32 class Base3 { 33 34 public: 35 36 virtual void f() { cout << "Base3::f" << endl; } 37 38 virtual void g() { cout << "Base3::g" << endl; } 39 40 virtual void h() { cout << "Base3::h" << endl; } 41 42 }; 43 44 45 class Derive : public Base1, public Base2, public Base3 { 46 47 public: 48 49 virtual void f() { cout << "Derive::f" << endl; } 50 51 virtual void g1() { cout << "Derive::g1" << endl; } 52 53 }; 54 55 56 typedef void(*Fun)(void); 57 58 int main() 59 60 { 61 62 Fun pFun = NULL; 63 64 Derive d; 65 66 int** pVtab = (int**)&d; 67 68 //Base1‘s vtable 69 70 //pFun = (Fun)*((int*)*(int*)((int*)&d+0)+0); 71 72 pFun = (Fun)pVtab[0][0]; 73 74 pFun(); 75 76 77 //pFun = (Fun)*((int*)*(int*)((int*)&d+0)+1); 78 79 pFun = (Fun)pVtab[0][1]; 80 81 pFun(); 82 83 84 //pFun = (Fun)*((int*)*(int*)((int*)&d+0)+2); 85 86 pFun = (Fun)pVtab[0][2]; 87 88 pFun(); 89 90 91 //Derive‘s vtable 92 93 //pFun = (Fun)*((int*)*(int*)((int*)&d+0)+3); 94 95 pFun = (Fun)pVtab[0][3]; 96 97 pFun(); 98 99 100 //The tail of the vtable101 102 pFun = (Fun)pVtab[0][4];103 104 cout<<pFun<<endl;105 106 107 //Base2‘s vtable108 109 //pFun = (Fun)*((int*)*(int*)((int*)&d+1)+0);110 111 pFun = (Fun)pVtab[1][0];112 113 pFun();114 115 116 //pFun = (Fun)*((int*)*(int*)((int*)&d+1)+1);117 118 pFun = (Fun)pVtab[1][1];119 120 pFun();121 122 123 pFun = (Fun)pVtab[1][2];124 125 pFun(); 126 127 128 //The tail of the vtable129 130 pFun = (Fun)pVtab[1][3];131 132 cout<<pFun<<endl;133 134 135 //Base3‘s vtable136 137 //pFun = (Fun)*((int*)*(int*)((int*)&d+1)+0);138 139 pFun = (Fun)pVtab[2][0];140 141 pFun();142 143 144 //pFun = (Fun)*((int*)*(int*)((int*)&d+1)+1);145 146 pFun = (Fun)pVtab[2][1];147 148 pFun();149 150 151 pFun = (Fun)pVtab[2][2];152 153 pFun(); 154 155 156 //The tail of the vtable157 158 pFun = (Fun)pVtab[2][3];159 160 cout<<pFun<<endl;161 162 163 cout<<sizeof(d)<<endl;164 165 return 0;166 167 }
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