C++ virtual function
虚函数表 （vtable）
- 每个包含虚函数的类都有一个虚函数表，表中存储着该类的所有虚函数地址。
- 每个对象实例包含一个指向其类的虚函数表的指针（vptr）。
- 当通过基类指针调用虚函数时，程序会通过vptr找到vtable，然后调用正确的函数实现，实现动态绑定。
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| class Base {
public:
virtual void func1() { cout << "Base func1" << endl; }
virtual void func2() { cout << "Base func2" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void func1() override { cout << "Derived func1" << endl; }
};
int main() {
Base* b = new Derived();
b->func1();
b->func2();
delete b;
return 0;
}
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多重继承对vtable的影响
- 每个基类都有自己的vtable，因此多重继承的类会有多个vtable。
- 对象实例会包含多个vptr，分别指向各个基类的vtable。
- 调用虚函数时，程序会根据调用的基类类型选择对应的vtable。
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| class Base1 {
public:
virtual void func1() { cout << "Base1 func1" << endl; }
};
class Base2 {
public:
virtual void func2() { cout << "Base2 func2" << endl; }
};
class Derived : public Base1, public Base2 {
public:
void func1() override { cout << "Derived func1" << endl; }
void func2() override { cout << "Derived func2" << endl; }
};
int main() {
Derived d;
Base1* b1 = &d;
Base2* b2 = &d;
b1->func1();
b2->func2();
return 0;
}
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虚继承对vtable的影响
- 虚继承用于解决菱形继承问题，确保共享的基类只有一份实例。
- 虚继承的类会有一个额外的指针，用于指向共享的基类实例。
- vtable结构会更复杂，以支持虚继承的动态绑定。
- 调用虚函数时，程序会正确处理共享基类的函数调用。
共享基类对象：所有虚继承的派生类共享同一个基类对象实例
构造顺序：虚基类总是在非虚基类之前构造
初始化责任：最终派生类负责直接初始化虚基类
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| class Base {
public:
virtual void func() { cout << "Base func" << endl; }
};
class Derived1 : virtual public Base {
public:
void func() override { cout << "Derived1 func" << endl; }
void func1() { cout << "Derived1 func1" << endl; }
};
class Derived2 : virtual public Base {
public:
void func() override { cout << "Derived2 func" << endl; }
void func2() { cout << "Derived2 func2" << endl; }
};
class MostDerived : public Derived1, public Derived2 {
public:
};
int main() {
MostDerived md;
Base* b = &md;
b->func();
return 0;
}
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