虛函數表 對C++ 瞭解的人都應該知道虛函數

 虛函數表 對C++ 瞭解的人都應該知道虛函數（Virtual Function）是通過一張虛函數表（Virtual Table）來實現的。簡稱為V-Table。在這個表中，主是要一個類的虛函數的地址表，這張表解決了繼承、重載的問題，保證其容真實反應實際的函數。這樣，在有虛函數的類的執行個體中這個表被分配在了這個執行個體的記憶體中，所以，當我們用父類的指標來操作一個子類的時候，這張虛函數表就顯得由為重要了，它就像一個地圖一樣，指明了實際所應該調用的函數。

這裡我們著重看一下這張虛函數表。在C++的標準規格說明書中說到，編譯器必需要保證虛函數表的指標存在於對象執行個體中最前面的位置（這是為了保證正確取到虛函數的位移量）。 這意味著我們通過對象執行個體的地址得到這張虛函數表，然後就可以遍曆其中函數指標，並調用相應的函數。

聽我扯了那麼多，我可以感覺出來你現在可能比以前更加暈頭轉向了。 沒關係，下面就是實際的例子，相信聰明的你一看就明白了。

假設我們有這樣的一個類：

C++中的虛函數的作用主要是實現了多態的機制。關於多態，簡而言之就是用父類型別的指標指向其子類的執行個體，然後通過父類的指標調用實際子類的成員函數。這種技術可以讓父類的指標有“多種形態”，這是一種泛型技術。所謂泛型技術，說白了就是試圖使用不變的代碼來實現可變的演算法。比如：模板技術，RTTI技術，虛函數技術，要麼是試圖做到在編譯時間決議，要麼試圖做到運行時決議。

關於虛函數的使用方法，我在這裡不做過多的闡述。大家可以看看相關的C++的書籍。在這篇文章中，我只想從虛函數的實現機制上面為大家 一個清晰的剖析。

當然，相同的文章在網上也出現過一些了，但我總感覺這些文章不是很容易閱讀，大段大段的代碼，沒有圖片，沒有詳細的說明，沒有比較，沒有舉一反三。不利於學習和閱讀，所以這是我想寫下這篇文章的原因。也希望大家多給我提意見。

言歸正傳，讓我們一起進入虛函數的世界。

class Base {

     public:

            virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }

            virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; }

            virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; }

};

 

按照上面的說法，我們可以通過Base的執行個體來得到虛函數表。 下面是實際常式：

 

            typedef void(*Fun)(void);

            Base b;

            Fun pFun = NULL;

            cout << "虛函數表地址：" << (int*)(&b) << endl;

            cout << "虛函數表 — 第一個函數地址：" << (int*)*(int*)(&b) << endl;
 

            // Invoke the first virtual function

            pFun = (Fun)*((int*)*(int*)(&b));

            pFun();

 

實際運行經果如下：(Windows XP+VS2003, Linux 2.6.22 + GCC 4.1.3)