【整理】C++對象記憶體布局

    C++虛函數的作用主要是為了實現多態機制。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、RTTI、虛函數，要麼在編譯時間決議，要麼在運行時決議。

   虛函數（Virtual Function）是通過一張虛函數表（Virtual Table）實現的，簡稱為V-Table，主是要一個類的虛函數的地址，它解決了繼承、覆蓋的問題，保證其容真實反應實際的函數。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，當用父類指標來操作一個子類時，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。

   假設有這樣的一個類：

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，可通過Base的執行個體來得到虛函數表，下面是實際常式：

            typedef void(*Fun)(void);
            Fun pFun = NULL;
            Base b;
            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)

            虛函數表地址：0012FED4
            虛函數表 — 第一個函數地址：0044F148
            Base::f

     通過這個樣本可以看出，我們可以通過強行把&b轉成int *，取得虛函數表的地址，然後再次取址就可以得到第一個虛函數的地址了，也就是Base::f()，這在上面的程式中得到了驗證（把int* 強制轉成了函數指標）。通過這個樣本，我們就可以知道如果要調用Base::g()和Base::h()，其代碼如下：

            (Fun)*((int*)*(int*)(&b)+0);  // Base::f()
            (Fun)*((int*)*(int*)(&b)+1);  // Base::g()
            (Fun)*((int*)*(int*)(&b)+2);  // Base::h()