參考：http://c.biancheng.net/view/267.html

1、說明

我們都知道多態(tài)指的是父類的指針在運行中指向子類，那么它的實現原理是什么呢？答案是虛函數表

在 關于virtual 一文中，我們詳細了解了C++多態(tài)的使用方式，我們知道沒有 virtual 關鍵子就沒法使用多態(tài)

2、虛函數表

我們看一下下面的代碼

class A
{
public:
  int i;
  virtual void func() { cout << "A func" << endl; }
  virtual void func2() { cout << "A func2" << endl; }
  void func3() { cout << "A func3" << endl; }
};
class B : public A
{
  int j;
  void func() { cout << "B func" << endl; }
  void func3() { cout << "B func3" << endl; }
};
int main()
{
  cout << sizeof(A) << ", " << sizeof(B); //輸出 8,12
  return 0;
}

在32位編譯模式下，程序的運行結果是：8,12

但是如果把代碼中的 virtual 刪掉，則程序的運行結果為：4,8

可以發(fā)現，有了虛函數之后，類所占的存儲空間比沒有虛函數多了4個字節(jié)，這個4個字節(jié)就是實現多態(tài)的關鍵 -- 位于對象存儲空間的最前端的指針，存放的是 虛函數表的地址，這個是由編譯器實現的

每個帶有虛函數的類（包括其子類）都有虛函數表

虛函數表中存放著虛函數的地址，注意是虛函數的地址，非虛函數不在此列

虛函數表是編譯器實現的，程序運行時被載入內存，一個類的虛函數表中列出了該類的全部虛函數地址。

例如，上面代碼中，類A的對象的存儲空間以及虛函數表如圖所示：

類B的對象的存儲空間以及虛函數表，如下圖所示：

多態(tài)的函數調用語句被編譯成根據基類指針所指向的對象中存放的虛函數表的地址，在虛函數表中查找虛函數地址，并調用虛函數的一系列指令

3、代碼示例

在上面代碼的基礎上

A* p = new B();
p->func();	//B func
p->func3();	//A func3
p->func2();	//A func

第二行代碼執(zhí)行如下：

• 取出 p 指針所指向的位置的前4個字節(jié)，即對象所屬的類（類B）的虛函數表的地址（64位編譯模式下是8個字節(jié)）；
• 根據虛函數表的地址找到虛函數表，并在虛函數表中查找要調用的虛函數地址；
• 調用虛函數；

到此，我們應該不難理解，上面第二行和第三行代碼執(zhí)行的分別是類A和類B的方法

執(zhí)行 p->func(); 找的是類B虛函數表中 func() 地址，因為類B重寫了，所以保存的是類B的func()地址

而執(zhí)行 p->func3(); 的時候，發(fā)現 func3() 不是虛函數，所以并沒有找虛函數列表，而是直接調用的p（類A類型）的方法

同樣的，執(zhí)行 p->func2(); 的時候，找的也是類B的虛函數表，因為類B沒有重寫 func2，所以存的是類A的虛函數 func2() 的地址，所以執(zhí)行了類A的 func2() 方法

到此這篇關于虛函數表-C++多態(tài)的實現原理的文章就介紹到這了,更多相關C++虛函數表實現多態(tài)原理內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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