C++中包含有虛函數的單繼承狀態下的類的記憶體布局

 如下測試代碼：

#include<iostream>
using namespace std;

class  base
...{
    public:
    base()
    ...{
        cout<<"create base"<<endl;
    };
    virtual ~base()
    ...{
        cout<<"clean base"<<endl;
    };
    virtual void foo_1() = 0;
    virtual void foo_2();
    void foo_3();
};

//實現
void base::foo_2()
...{
cout<<"virtual base::foo_2"<<endl;
}
void base::foo_3()
...{
    cout<<"isnt virtual base::foo_3"<<endl;
}
//繼承類
class inherit :public base
...{
    public:
    
    inherit()
    ...{
        cout<<"create inherit"<<endl;
    };
    ~inherit()
    ...{
        cout<<"clean inherit"<<endl;
    };
    //virtual void foo_0() = 0;
    virtual  void foo_1();
    virtual void foo_2();
    void foo_3();
};
//實現

void  inherit::foo_1()
...{
    cout<<"virtual inherit::foo_1"<<endl;
}
void inherit::foo_2()
...{
    cout<<"virtual inherit::foo_2"<<endl;
}

void inherit::foo_3()
...{
    cout<<"isnt virtual inherit::foo_3"<<endl;
}
int main()
...{
base* ptr = new inherit;

ptr->foo_1();
ptr->foo_2();
ptr->foo_3();

delete[] ptr;

int nWait;
cin>>nWait;
return 0;
}

在VC7下測試：

create base
create inherit
virtual inherit::foo_1
virtual inherit::foo_2
isnt virtual base::foo_3
clean inherit
clean base

從結果中可以得出如下兩點結論：

（1）指向衍生類別的基類指標所調用的虛函數的為衍生類別中的；

（2）指向衍生類別的基類指標所調用的類函數（非虛擬函數，非靜態函數）為原指標類型所在的函數；

那麼可以得知虛函數和非虛函數在類中的布局不一樣；

那麼基類類型的指標是怎麼實現調用非衍生類別的函數呢？

原因為
每個含有虛函數的類都存在一張虛函數表(vtb)，這張虛表是在編譯期產生的。

然後每個類的對象都有一個指向虛表的指標，在虛表中可以調用相應的函數。

那麼繼續分析上面的例子，

由於

base* ptr = new inherit;

操作，將產生inherit對象，在inherit的建構函式執行期間，完成inherit的vtb建立過程，同時建立出的inherit中自動產生一個指標指向該vtb。

線面將分別解釋上面結論（1）和（2）

由於ptr的地址是指向inherit的對象，但是指標類型依然是基類的。

在調用虛函數時，首先調用指向vtb的指標我們姑且稱該指標為ptrVtb,然後通過該函數的索引值來取得vtb中的相對的值。

由於類函數（非虛擬函數，非靜態函數）的地址不在類的具體對象中，所以利用ptr調用類函數（非虛擬函數，非靜態函數）調用的還是基類的函數！