C++类中虚表的详细介绍
发布时间：2021-11-18 16:02:55 所属栏目：教程 来源：互联网
导读：C++类中的虚表结构是C++对象模型中一个重要的知识点，这里咱们就来深入分析下虚表的在内存中的结构。 C++一个类中有虚函数的话就会有一个虚表指针，其指向对应的虚表，一般一个类只会有一个虚表，每个虚表有多个插槽，每个插槽存放一个虚函数的地址。插槽中
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C++类中的虚表结构是C++对象模型中一个重要的知识点，这里咱们就来深入分析下虚表的在内存中的结构。 C++一个类中有虚函数的话就会有一个虚表指针，其指向对应的虚表，一般一个类只会有一个虚表，每个虚表有多个”插槽”，每个插槽存放一个虚函数的地址。插槽中的内容可以被覆盖，子类如果重写了父类中的虚函数，则插槽中对应位置的数据被覆盖。虚表存放的是虚函数地址，不管该虚函数是public还是private的。光文字说明不太形象，下面上一张虚表结构的示例图： C++类中虚表的详细讲解 从图中看出，虚表指针确实是指向虚表结构的，这个虚表结构中有许多插槽，每个插槽都会指向一个虚函数。那么如何用程序来测试呢，请接着看： #include <iostream> #include <cstdio> using namespace std; class Base { public: virtual void test() { cout << "Base.text()" << endl; } public: int a; }; class Derived : public Base { public: virtual void test() { cout << "Derived.test()" << endl; } public: int b; }; typedef void (*PFunc)(); int main() { Derived derived; PFunc ptest; // 函数指针 // 输出derived及其成员a/b的地址 printf("derived: %pn", &derived); printf("derived.a: %pn", &(derived.a)); printf("derived.b: %pn", &(derived.b)); // 提取出test虚函数地址 int *p = (int *)*(int *)(&derived); ptest = (PFunc)*p; ptest(); return 0; } 输出结果： 注意，程序是在CentOS 7 64位系统下进行测试的。程序中直接提取出test虚函数地址，然后进行调用，发现调用的确实是Derived.test函数，这也说明了虚表结构的内存布局。 关于虚表几个有意思的问题 虚表指针什么时候赋值的？ #include <iostream> using namespace std; class Base { public: Base() { cout << "Base()" << endl; show(); int *p = &b; cout << "Base::b: " << p << endl; p = (int *)((char *)p - 8); cout << "Base::vptr: " << *p << endl; // Base中虚函数地址 cout << "*Base::vptr: " << *(int *)*p << endl; cout << endl; } virtual void show() { cout << "Base::show()" << endl; } public: int b; }; class Derived : public Base { public: Derived() { cout << "Derived()" << endl; show(); int *p = &b; cout << "Derived::b: " << p << endl; p = (int *)((char *)p - 8); cout << "Derived::vptr: " << *p << endl; // Derived中虚函数地址 cout << "*Derived::vptr: " << *(int *)*p << endl; cout << endl; } virtual void show() { cout << "Derived::show()" << endl; } private: int d; }; int main(int argc, char **argv) { Base base; Derived derived; return 0; } 从输出结果中可以得出，子类在构造过程中虚表指针会被赋值2次。初始化如下： 基类静态成员 – 子类静态成员 – (设置v_ptr/基类成员变量 ) –基类构造函数 – (设置v_ptr/子类成员变量) – 子类构造函数 在类的析构函数中是否对虚表指针进行赋值操作呢？ 在子类的析构函数中，会把虚表指针设置为指向父类中的虚函数地址，这样在父类的析构函数中调用虚函数实际上调用的是父类的虚函数，不过一般不这样做。如何进行测试呢，按照上个问题的测试代码，然后稍微改动一下就可以测试了。  （编辑：东莞站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
