与派生类的虚拟指针混淆答案

【问题标题】：Confusion with virtual pointer of derived class与派生类的虚拟指针混淆
【发布时间】：2014-01-25 22:54:48
【问题描述】：

Base 有一个虚函数，而 Derived 也有一个这样的虚函数，

class Base
{
    private:
        int i;
    public:
        Base(int data = 9):i(data)
        {
            cout << "In Base class constructor" << endl;
        }
        void display()
        {
            cout << "In Base class" << endl;
            cout << "i = " << i << endl;
        }
        virtual ~Base()
        {
            cout << "In Base class destructor" << endl;
        }
};

class Derived: public Base
{
    private:
        int j;
    public:
        Derived(int data = 10):Base(11),j(data)
        {
            cout << "In Derived class constructor" << endl;
        }
        virtual void display()
        {
            cout << "In Derived class" << endl;
            cout << "j = " << j << endl;
        }
        ~Derived()
        {
            cout << "In Derived class destructor" << endl;
        }
};

现在在 gdb 中，我看到派生类对象的总大小为 16 字节（int+int+_vptr+_vptr），但是当我在 gdb 中打印每个对象时，我感到很困惑，对于基类，它显示如下

$1 = {_vptr.Base = 0x401010, i = 11} 很好，但是对于派生，它会显示类似这样的内容

$2 = {<Base> = {_vptr.Base = 0x401010, i = 11}, j = 10}

我没有看到派生类的虚拟指针。根据我的理解，除了继承的基类虚拟指针之外，派生类中应该还有一个虚拟指针应该指向它自己的虚拟表。我在这里做错了什么还是有其他方法可以得到它？

【问题讨论】：

type = 是什么？
我刚刚使用 ptype 从 gdb 打印。不是实际代码
还有为什么析构函数使用int？
显示逐字代码，而不是任何代码。
@Sarath，好吧，据我所知，gdb 看起来喝醉了。

标签： c++ pointers inheritance

【解决方案1】：

派生类有自己的vtable。所以该类型的对象有一个指向它的指针。 vtable 包含指向 Bases 成员函数的条目（如果它们未被覆盖）。所以在Derived类型的对象中不需要指向Bases vtable的指针。

_vptr.Base 出现在Derived 中的原因是因为您没有覆盖任何函数。编译器不会为Drived 生成vtable，因为它只是Bases 的副本。

【讨论】：

你是说如果我没有覆盖那些派生类 _vptr 也指向基础 vtable？
@Sarath，没有。 Derived 的 vtable 将包含指向与 Bases vtable 中的条目相同的功能的条目。但是 vtable 是分开的。
对不起，如果我让情况变得更糟，无论如何我可以在 gdb 中看到该指针，目前我在打印对象时无法查看它。
@Sarath，就像 Dietmar 所说，vtable 的实际结构及其功能将取决于 ABI。您需要它来重新解释指针并理解它。与其在调试器中检查代码来了解这一点，我建议您寻找一个资源来解释如何在 C++ 中以某种抽象的级别实现动态调度。
@Sarath，我重读了您的问题并理解您的困惑。请查看我的编辑。

【解决方案2】：

对于单继承，通常只有一个虚函数指针：它指向类似于函数指针数组的东西。基类贡献的条目数是已知的，派生类只是将自己的虚函数标记到末尾。

当然，虚函数表的实际工作方式完全取决于各自的 ABI。你可以看看，例如，Itanium C++ ABI，它在 Linux 上使用，也可能在其他系统上使用。

【讨论】：

感谢 ABI 链接：我以前使用的链接停止工作了。

【解决方案3】：

派生类没有一个单独的、额外的指向其 vtable 的指针 - 相反，从基类继承的 vtable 指针将被覆盖以指向派生类的 vtable 作为派生类的构造函数运行（然后在析构函数运行时恢复）。

这样，当在 Base* 或 Base& 上对嵌入在构造的派生对象中的 Base 成员执行操作时，指向 VDT 的指针会被看到（在 Base 对象的通常偏移处）允许分派给派生类的方法。

【讨论】：