C++中Vptr和Vtable的机制答案

【问题标题】：Mechanism of Vptr and Vtable in C++C++中Vptr和Vtable的机制
【发布时间】：2013-10-13 23:37:30
【问题描述】：

在 C++ 中，在动态绑定期间，请考虑以下示例...

class Base
{
  virtual void fun()
  {
     cout<<"Base";
  }      
};

class Derived : public Base
{
   void fun()
   {
     cout<<"Derived";
   }
};

int main()
{
  Base *bptr;
  Derived d;
  bptr=&d;
  bptr->fun();
}

由于声明了虚拟关键字/动态绑定，上述函数的输出为“Derived”。

根据我的理解，将创建一个包含虚拟函数地址的虚拟表 (Vtable)。在这种情况下，为派生类创建的虚拟表指向继承的虚拟fun()。而bptr->fun() 将被解析为bptr->vptr->fun();。这指向继承的基类函数本身。派生类函数是怎么调用的，我不是很清楚？

【问题讨论】：

请注意，它是int main，而不是void main，并且类声明需要以; 结尾。
下面的答案看起来不错，但如果您觉得需要阅读更多有关该主题的内容，我建议您 Inside the C++ Object Model（ISBN：978-0201834543）。

标签： c++ virtual-functions dynamic-binding

【解决方案1】：

刚刚通过此链接virtual table and _vptr

它说工作流程会像..

base_ptr->base_vptr---->检查基类中虚函数的访问。
base_ptr->derived_vptr->virtual_function()--->调用/调用虚函数。

因此调用了派生类虚函数。希望对您有所帮助。

【讨论】：

已引用此链接...不提供完整的解决方案。您的第 2 点说将调用虚函数，这就是问题所在。但在这种情况下，必须调用derived。
@BlueDiamond: base_ptr->derived_vptr->virtual_function()---> 在派生类中调用/调用虚函数。基类指针将包含派生虚拟指针（派生类虚拟指针指向派生类虚拟表）。然后在调用虚函数时派生虚指针，派生类虚函数被调用。
派生虚函数不应该被调用。派生类虚函数是从基类继承的。被覆盖的函数应该被调用...
@BlueDiamond，如果你没有在派生类中定义虚函数，那么将调用基类虚函数，但是由于你是覆盖它，所以这里调用了派生类虚函数。
@SantoshSahu 这是否意味着每个派生类都有自己的 vptr ，还是 vptr 从基类继承到派生类？

【解决方案2】：

而 bptr->fun() 将被解析为 bptr->vptr->fun();。这指向基类函数本身。

错了。 Derived 实例的 vptr（每个实例中的隐藏字段）指向 Derived vtable。

【讨论】：

好的，所以你明白每个类都有自己的 vtable（说明每个虚拟方法应该使用哪个实现）并且每个实例的 vptr 指向正确的 vtable，匹配对象的实际（动态）类型。缺少什么？
也许缺少的链接是 Derived 的 fun 也是（隐式）虚拟的？这是隐含的，因为 fun 类型签名是相同的。
Vtable 只包含虚函数的地址。但是如何调用派生函数呢？ vtable不包含非虚函数的地址..
非虚拟函数显然是在编译时选择的。在您提供的代码中，派生的fun 也是虚拟的（implicitly），因为在基类中有一个具有相同签名的virtual fun。更改名称或添加参数，看看会发生什么。
上面的代码给出了预期的 o/p。但我不清楚深入的机制。派生类中有两个具有相同名称/签名的函数。比如说，一个是继承的 virtual fun()，另一个是覆盖的 non virtual fun()。派生类 V-table 只包含继承的 virtual fun() 的地址吗？那么另一个函数是如何被调用的，即非虚函数呢？

【解决方案3】：

标准没有指定实现多态性的机制。标准所说的只是它应该如何工作，而不是编译器供应商应该如何实现它。

话虽如此，就 Linux 下的 GCC 和 Windows 下的 MSVC 而言，您已经完全正确，而且我希望大多数其他编译器都类似。

【讨论】：

有意义..Vtable 只包含虚函数的地址。但是如何调用派生函数呢？ vtable 不包含非虚拟函数的地址 rit.. 我想澄清一下...