c++中的虚指针和虚表

这是侯捷老师上课所用的ppt，右边类A,B,C三个类的继承关系，继承关系包含两层意思，一层是父类和子类的内存模型，从ppt的左边可以看的很清楚，第一个成员是一个地址，也就是虚指针，当一个类中有虚函数的时候，对象中就会有一个虚指针，子类会拥有父子的成员变量，另一层就是函数，继承关系继承的函数的调用权。ppt中间是虚函数表，每一个类中都有一个虚函数表，里面存的都是虚函数的地址，当对象要调用虚函数是就会去查虚函数表，通过虚函数表里面相应的地址去访问对应的虚函数函数，因为当虚函数被子类override后，当个函数就是独立的，通过上面续表里面的地址也可以看出，两个函数的函数地址也是不同的。上面的图画的非常清楚，编译的时候是这样编译的，而运行的时候调用是通过(*(p->vptr)[n])(p）或者(*p->vptr[n])(p）来调用的，p是对象，加粗的是第一步，取到对应函数的地址，后面的就是通过函数指针的方式调用对应的虚函数。第二种调用的括号能后去掉是因为操作符的优先级决定的。

c++操作符的优先级：

关于公有继承和私有继承和保护继承的区别可以参考博客：
https://www.cnblogs.com/muyi23333/articles/13527614.html

接下来演示一个实际的例子：

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{public:virtual void foo(){cout << "A's foo()" << endl;bar();}virtual void bar(){cout << "A's bar()" << endl;}
};class B : public A
{public:void foo(){cout << "B's foo()" << endl;A::foo();}void bar(){cout << "B's bar()" << endl;}
};int main()
{B bobj;A*aptr = &bobj;aptr->foo();A aobj = *aptr;aobj.foo();
}

//这个明白，多态性
A’s foo()//这个也明白,执行A::foo();
B’s bar()//虽然调用的是这个函数:A::foo(); 但隐式传入的还是bobj 的地址（bar（）的前面有个this指针） , 所以再次调用bar();调用时还是会调用B的函数, 与虚函数指针有关
aobj.foo()输出结果是：
A’s foo() //这个不是指针,aobj完全是一个A的对象,与多态没有关系
B’s bar()

通过上一个例子可以看出只有通过指针调用的时候才会触发多态机制，通过对象是无法触发多态机制的。

#include <iostream>
using namespace std;
class Base1
{public:Base1(){b1 = 0;}virtual void func1() { cout << "B1:func1" << endl; }virtual void func2() { cout << "B1:func2" << endl; }
private:int b1;
};
class Base2
{public:Base2(){b2 = 0;}virtual void func1() { cout << "B2:func1" << endl; }virtual void func2() { cout << "B2:func2" << endl; }
private:int b2;
};
class Derive :public Base1, public Base2
{public:Derive(){d = 0;}virtual void func1() { cout << "D:func1" << endl; }virtual void func3() { cout << "D:func3" << endl; }
private:int d;
};
int main()
{Derive d;cout << (void*)(*((int*)*((int*)(&d)))) << endl;cout << (void*)(*((int*)*((int*)(&d) + sizeof(Base1) / 4))) << endl;int a = 0;cin >> a;return 0;
}

上面演示的是多继承时虚函数表和虚指针的状态，假设父类都有虚函数的话，有几个父类就有几个虚指针，有几个虚函数表，虚指针的首地址就是对象的首地址，然后就是指针偏移了，基本功。
sizeof(d)的大小居然是20，父类的成员无论是不是private都会在子类的对象空间中构造，只不过无法方问，记下了。

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