单继承下的虚表布局

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在C++中，多态表示 “以一个公有基类的指针或引用，寻址出一个派生类对象” 。

假如有调用 ptr->get_c() ,其中ptr是基类指针，get_c()是一个虚函数。要在执行期能正确调用get_c()的实例，我们需要知道：

     1.ptr所指对象的真正类型，以便我们选择正确的get_c()实例。

     2.get_c()实例的位置，以便我们能够调用他。

在实现上，编译时期会构建出来一张虚表，表格中有程序的虚函数的执行期地址。

              为了找到这个表格，每一个类对象被安插一个由编译器产生的指针，指向虚表。

              为了找到函数地址，每一个虚函数被指派一个表格索引值。

如果有代码例子：

class A
{
protected:
    int a;
public:
    A(const int a) :a(a){}
    virtual ~A();
    virtual int pure_v() = 0; //纯虚函数
    virtual int get_b(){ return 0; }
    virtual int get_c(){ return 0; }
};
class B :public A
{
protected:
    int b;
public:
    B(int a = 0, int b = 0):A(a),b(b){}
    ~B();
    int pure_v();
    int get_b(){ return b; }
};
class C :public B
{
protected:
    int c;
public:
    C(int a = 0, int b = 0, int c = 0) :B(a, b), c(c){}
    ~C();
    int pure_v();
    int get_c(){ return c; }
};

一个类只会有一张虚表。每个表内含其对应类对象中三类虚函数，这三类包括：

    1.这一类所定义的虚函数实例或改写自基类的虚函数实例。如例子中Calss B中的get_b()。

    2.继承自基类的已被改写过的函数实例。如例子中Calss C的虚表中会有get_b()，在C中不改写，而在B中已被改写过。

    3.一个纯虚函数的实例。如Class B中的pure_v()。

接下来我们看类A,B,C的虚表布局。

对于A a; 布局如下:（博主是用visio画的，有点丑- -）

_vptr是编译时期产生的虚表指针。

slot 0通常是指出每个类所关联的type_info object（用以支持RTTI）。

A的虚析构被指派为solt 1。纯虚函数被指派为solt 2，但A中的纯虚函数没有定义，如果意外调用了此函数，通常的操作是结束这个程序。

get_b()被指派slot ，get_c()被指派slot 4。

对于B:A b; 布局如下：

B的虚表中在solt 1指出析构函数。A中的纯虚函数有了定义，所以在slot 2指出pure_()。

自己的get_b()函数实例地址放在solt 3。继承自A的get_c()函数实例地址放在solt 4。

对于C:B c; 布局如下：

solt 1放置析构函数地址，solt 2放置pure_v()函数地址，solt 3放置继承自B的get_b()的函数地址，solt 4放置自己的get_c()函数地址。

现在再来看调用ptr->get_c();

*在每次调用get_c()时，我们并不知道ptr所指对象的真正类型。但是我知道通过ptr可以存取到该对象的虚表。

*虽然我不知道哪一个get_c()函数实例会被调用，但是我知道每一个get_c()的函数实例地址都被放在solt 4中。

通过这些信息，编译器可以把调用改写为：

                                                   (ptr->_vptr[4])(ptr);  

从而在执行期调用正确的函数实例。

单继承下的虚表布局

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原文地址：http://www.cnblogs.com/zjc0202/p/4520162.html