关于虚函数，类的内存分布以及类的成员函数调用原理

Posted 2020-09-01 LT.C#

1.类的内存分布

空类为了占位，空间占一个字节

成员函数，静态函数，静态变量并不占内存（不和类放在一起）

所有的虚函数也并不和类放在一起，而是将所有的虚函数构造成一个虚函数表，用一个指针指向这个虚函数表，类仅仅存储这个指针，一个指针在32位的机器上占四个字节

所有的非静态成员变量占内存

因此，类的内存分布=所有的非静态成员变量+虚指针（自创的名词：即指向虚函数表的指针）

2.虚函数的原理

一个非继承的类：一个虚指针（指向他的虚函数表）、

一个单继承的类：一个虚指针（指向他的虚函数表，这个虚函数表=复制自父类的虚函数表（更新自己重写的部分虚函数，没有更新的直接复制）+新的自己的虚函数）

一个多继承的类：多个虚指针：

　　　　　　　　　　　　　　一个主虚指针：存放着复制自主基类的虚函数表（更新自己重写的部分虚函数，没有更新的直接复制）+新的自己的虚函数

　　　　　　　　　　　　　多个从虚指针：存放着复制自其它基类的虚函数表（更新自己重写的部分虚函数，没有更更新的直接复制）

3.函数调用原理

　　以前都理解错了啊，其实函数调用原理和->运算符和.运算符并没由任何关系

　　函数调用其实是有两种：动态绑定和静态绑定

　　前者相信很多人面试的时候都被问到过！然而我以前只知道个皮毛！！！！

　　所谓动态绑定就是一个类的指针或者引用在调用一个虚函数的时候，并不直接指向该函数的地址，而是指向这个类的虚函数表，比如

　　A& a;

　　a->func();//假设func()是类A的虚函数

　　这里的调用关系实质是A::this->vfptr;//编译阶段就调到这里，到运行时，就vfptr->func()

　　这就是所谓的动态绑定

 

　　而静态绑定就是

　　A a;

　　a.func();//假设func是个虚函数

　　这里的调用关系就是直接指向func()函数的地址，不通过A::this->vfptr,而是直接指向func()的地址

　　另外：这个例子中a.func()调用的是A类中的虚函数(假设已重写)，而不是父类中的虚函数，

 

总结：

　　假设用得是.运算符，则肯定是静态绑定，不管是不是虚函数

　　假设用得是->运算符，且调用函数是虚函数，则肯定是动态绑定，若不是虚函数，肯定不是动态绑定

 

　

 

有题为证（一道笔试题引发的血案，深入探讨了所谓的动态绑定）

 

4、以下代码

　　[cpp] view plaincopy

　　class classA

　　{

　　public:

　　classA()

　　{

　　clear();

　　}

　　virtual ~classA()

　　{

　　}

　　void clear()

　　{

　　memset(this , 0 , sizeof(*this));

　　}

　　virtual void func()

　　{

　　printf("func\n");

　　}

　　};

　　class classB : public classA

　　{

　　};

　　int main(void)

　　{

　　classA oa;

　　classB ob;

　　classA * pa0 = &oa;

　　classA * pa1 = &ob;

　　classB * pb = &ob;

　　oa.func(); // 1

　　ob.func(); // 2

　　pa0->func(); // 3

　　pa1->func(); // 4

　　pb->func(); // 5

　　return 0;

　　}

 

 

　　A、func func 执行出错 执行出错 func

　　B、执行出错 func 执行出错 执行出错 func

　　C、执行出错 执行出错 执行出错 执行出错 执行出错

　　D、func func func func func

　　E、func func 执行出错 func func

　　F、以上选项都不对