C++虚函数虚函数表.docxVIP

虚函数： virtual void Eat(){……};纯虚函数：virtual void Eat()=0;纯虚函数是基类只定义了函数体，没有实现过程定义方法如下，纯虚函数相当于接口，不能直接实例话，需要派生类来实现函数定义，纯虚函数的类是抽象类，不能实例化，除非子类全部实现纯虚函数，不然也不能实例化！！！C++中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制。关于多态，简而言之就是用父类型别的指针指向其子类的实例，然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。这种技术可以让父类的指针有“多种形态”，这是一种泛型技术。所谓泛型技术，说白了就是试图使用不变的代码来实现可变的算法。比如：模板技术，RTTI技术，虚函数技术，要么是试图做到在编译时决议，要么试图做到运行时决议。虚函数表虚函数（Virtual Function）是通过一张虚函数表（Virtual Table）来实现的。简称为V-Table。 在这个表中，主是要一个类的虚函数的地址表，这张表解决了继承、覆盖的问题，所以，当我们用父类的指针来操作一个子类的时候，这张虚函数表就显得由为重要了，它就像一个地图一样，指明了实际所应该调用的函数。在C++的标准规格说明书中说到，编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置（这是为了保证正确取到虚函数的偏移量）。 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。假设我们有这样的一个类：class Base {public:virtual void f() { cout Base::f endl; }virtual void g() { cout Base::g endl; }virtual void h() { cout Base::h endl; }};按照上面的说法，我们可以通过Base的实例来得到虚函数表。 下面是实际例程：typedef void(*Fun)(void);Base b;Fun pFun = NULL;(int*)(b)是vptr的值 (int *)*(int*)(b)是虚表地址而(int*)*((int*)*(int*)(b));?才是虚表第一个虚函数的地址。其实看后面的调用pFun = (Fun)*((int*)*(int*)(b)); 就可以看出，*((int*)*(int*)(b));转成函数指针给pFun，然后正确的调用到了虚函数virtual void f()。?// Invoke the first virtual functionpFun = (Fun)*((int*)*(int*)(b));pFun();如下所示：注意：在上面这个图中，我在虚函数表的最后多加了一个结点，这是虚函数表的结束结点，就像字符串的结束符“/0”一样，其标志了虚函数表的结束。这个结束标志的值在不同的编译器下是不同的。在WinXP+VS2003下，这个值是NULL。而在Ubuntu 7.10 + Linux 2.6.22 + GCC 4.1.3下，这个值是如果1，表示还有下一个虚函数表，如果值是0，表示是最后一个虚函数表。下面，我将分别说明“无覆盖”和“有覆盖”时的虚函数表的样子。没有覆盖父类的虚函数是毫无意义的。我之所以要讲述没有覆盖的情况，主要目的是为了给一个对比。在比较之下，我们可以更加清楚地知道其内部的具体实现。一般继承（无虚函数覆盖）下面，再让我们来看看继承时的虚函数表是什么样的。假设有如下所示的一个继承关系：请注意，在这个继承关系中，子类没有重载任何父类的函数。那么，在派生类的实例中，其虚函数表如下所示：对于实例：Derive d; 的虚函数表如下：我们可以看到下面几点：1）虚函数按照其声明顺序放于表中。2）父类的虚函数在子类的虚函数前面。我相信聪明的你一定可以参考前面的那个程序，来编写一段程序来验证。一般继承（有虚函数覆盖）覆盖父类的虚函数是很显然的事情，不然，虚函数就变得毫无意义。下面，我们来看一下，如果子类中有虚函数重载了父类的虚函数，会是一个什么样子？假设，我们有下面这样的一个继承关系。为了让大家看到被继承过后的效果，在这个类的设计中，我只覆盖了父类的一个函数：f()。那么，对于派生类的实例，其虚函数表会是下面的一个样子：我们从表中可以看到下面几点，1）覆盖的f()函数被放到了虚表中原来父类虚函数的位置。2）没有被覆盖的函数依旧。这样，我们就可以看到对于下面这样的程序，Base *b = new Derive();b-f();由b所指的内存中的虚函数表的f()的位置已经被Derive::f()函数地址所取代，于是在实际调用发生时，是Derive::f()被调用了。这就实现了多态。多重继承（无虚函数覆盖）下面，再让我们来看看多重继承中的情况，假设有下