c++ 之 内存模型：虚函数篇

Posted 2022-08-26 sxgloverr1314

一、虚函数

1.虚函数表位置分析

    类：有虚函数，这个类会产生一个虚函数表

    类的对象：有一个指针（vptr）会指向类的虚函数表——虚函数表指针。（位置可能在类内存空间的开头，也可能在末尾，具体由编译器实现决定）

 

2.继承关系作用下虚函数的手工调用

    拿到虚函数表的地址，通过定义函数指针并赋值的方式可以直接调用虚函数。子类的虚函数会覆盖父类的虚函数。

 

3.虚函数表分析

    （1）一个类只有包含虚函数才会存在虚函数表，同属于一个类的对象共享虚函数表，但拥有各自的虚函数表指针（vptr）。当然所有的该类对象的vptr都指向同一个虚函数表。

    （2）父类中有虚函数就等于子类中有虚函数。(父类中有虚函数表则子类中肯定有虚函数表) 因为子类会继承父类。

         如果子类中将父类虚函数的virtual去掉，函数就不再是虚函数？

         在父类中是虚函数，即使子类中该函数不写virtual，它依然是虚函数。

         不管是父类还是子类，每一个类都只有属于自己的唯一虚函数表。子类中是否会存在多个虚函数表？

    （3）如果子类中完全没有新的虚函数，则子类虚函数表的内容与父类虚函数表的内容相同。但两个虚函数表在内存中的位置是不同的。是两个虚函数表。虚函数表中的每一项包含一个虚函数的首地址，但如果子类的虚函数表某项和父类虚函数表某项代表同一个函数（这表示子类没有覆盖父类的虚函数）则该表项所指向的函数相同。

    （4）超出虚函数表部分内容不可知。

    （5）当子类对象为父类对象赋值时，子类中的属于父类的那一部分会被编译器自动区分（切割）出来并拷贝给父类对象；所以BaseClass base = derive;实际做了两件事：一、生成了一个base对象；二、用derive的部分值来对base对象进行了初始化。 （但此时编译器在处理base对象的虚函数表指针 值的时候，编译器会根据base的类型来自动决策为BaseClass 的虚函数表地址）

    （4）OO(面向对象)和OB（基于对象）概念

      C++是通过类的指针和引用来支持多态，这是一种程序设计风格，这就是我们常说的面向对象。object-oriented model

      OB（object-base）也叫ADT抽象数据模型[abstract datatype model]，不支持多态，执行速度更快。因为函数调用的解析不需要运行时决定（没有多态），比如Base *pbase = new Derive();Base &base2 = derive2;而是在编译期间完成，内存空间紧凑程度上更为紧凑，因为没有虚函数这些概念。

      但OB（object-base）的设计灵活性上较差，C++既支持面向对象程序设计。也支持基于对象程序设计。

 

4.多重继承虚函数表分析