vtable and vptr
为了实现虚函数,C++使用一种称为虚拟表的特殊形式的后期绑定。该虚拟表是用于解决在动态/后期绑定方式的函数调用函数的查找表。虚拟表有时会使用其他名称,例如“vtable”,“虚函数表”,“虚方法表”或“调度表”。
虚拟表实际上非常简单,虽然用文字描述有点复杂。首先,每个使用虚函数的类(或者从使用虚函数的类派生)都有自己的虚拟表。该表只是编译器在编译时设置的静态数组。虚拟表包含可由类的对象调用的每个虚函数的一个条目。此表中的每个条目只是一个函数指针,指向该类可访问的派生函数。
其次,编译器还会添加一个隐藏指向基类的指针,我们称之为vptr。vptr在创建类实例时自动设置,以便指向该类的虚拟表。与this指针不同,this指针实际上是编译器用来解析自引用的函数参数,vptr是一个真正的指针。
因此,它使每个类对象的分配大一个指针的大小。这也意味着vptr由派生类继承,这很重要。
C++的动态多态性是通过虚函数来实现的。简单的说,通过virtual函数,指向子类的基类指针可以调用子类的函数。
C++ 虚函数表解析_陈皓专栏 【空谷幽兰,心如皓月】-CSDN博客_虚函数表
1 | class Base { |
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包含纯虚函数的类称为抽象类(Abstract Class)。之所以说它抽象,是因为它无法实例化,也就是无法创建对象。纯虚函数没有函数体,只有函数声明,在虚函数声明的结尾加上=0
,表明此函数为纯虚函数。纯虚函数没有函数体,不是完整的函数,无法调用,也无法为其分配内存空间。