Question

（C ++，MinGW 4.4.0，Windows OS）

代码中注释的所有内容除了标签＆lt; 1＆gt;和＆lt; 2＆gt;，是我的猜测。如果你认为我错了，请纠正我：

class A {
public:
   virtual void disp(); //not necessary to define as placeholder in vtable entry will be
                        //overwritten when derived class's vtable entry is prepared after
                        //invoking Base ctor (unless we do new A instead of new B in main() below)
};

class B :public A {
public:
   B() : x(100) {}
   void disp() {std::printf("%d",x);}
   int x;
};

int main() {
   A* aptr=new B;             //memory model and vtable of B (say vtbl_B) is assigned to aptr
   aptr->disp();              //<1> no error
   std::printf("%d",aptr->x); //<2> error -> A knows nothing about x
}

＆LT 2 - ;是一个错误，很明显。为什么＆lt; 1＆gt;不是错误吗？我认为这次调用的结果是：参数中的aptr->disp(); --> (*aptr->*(vtbl_B + offset to disp))(aptr) aptr是指向成员函数的隐式this指针。在disp()内，我们会std::printf("%d",x); --> std::printf("%d",aptr->x); SAME AS std::printf("%d",this->x);为什么＆lt; 1＆gt; ＆lt; 2＆gt;时没有错误呢？

（我知道vtables是特定于实现的东西，但我仍然认为值得提问）

Answer 1

规则是：

在C ++中，动态分派仅适用于成员函数，而不适用于成员变量。

对于成员变量，编译器仅查找该特定类或其基类中的符号名称。

在案例1中，要调用的适当方法取决于获取 vpt，获取相应方法的地址，然后调用适当的成员函数因此，在静态绑定的情况下，动态调度基本上是fetch-fetch-call而不是正常call。

案例2：编译器仅查找x范围内的this。显然，它找不到它并报告错误。

Answer 2

this与aptr内的B::disp不同。 B::disp实施将this作为B*，与B的任何其他方法一样。当您通过A*指针调用虚方法时，它首先转换为B*（甚至可能会更改其值，因此在调用期间它不一定等于aptr。

即。真正发生的事情就像是

typedef void (A::*disp_fn_t)();
disp_fn_t methodPtr = aptr->vtable[index_of_disp]; // methodPtr == &B::disp

B* b = static_cast<B*>(aptr);
(b->*methodPtr)(); // same as b->disp()

有关更复杂的示例，请查看此帖子http://blogs.msdn.com/b/oldnewthing/archive/2004/02/06/68695.aspx。这里，如果存在可以调用相同A的多个B::disp个基数，则MSVC生成不同的入口点，每个入口点通过不同的偏移量移位A*指针。当然，这是特定于实现的;其他编译器可能会选择将偏移量存储在vtable中的某个位置。

Answer 3

你很困惑，在我看来你来自更动态的语言。

在C ++中，编译和运行时明显是隔离的。必须首先编译程序然后才能运行（并且任何这些步骤都可能失败）。

所以，后退：

<2>在编译时失败，因为编译是关于静态的信息。 aptr的类型为A*，因此A的所有方法和属性都可通过此指针访问。由于您声明了disp()但没有x，因此对disp()的调用进行了编译，但没有x。

因此，<2>的失败与语义有关，而这些是在C ++标准中定义的。

转到<1>，因为disp()中有A的声明，所以它有效。这保证了函数的存在（我会说你实际上在这里，因为你没有在A中定义它。）

运行时发生的事情是由C ++标准语义定义的，但标准没有提供实现指南。大多数（如果不是全部）C ++编译器将使用每个类的虚拟表+每个实例策略的虚拟指针，并且在这种情况下您的描述看起来是正确的。

然而，这是纯运行时实现，并且它运行的事实不会追溯性地影响程序编译的事实。

Answer 4

virtual void disp(); //not necessary to define as placeholder in vtable entry will be
                     //overwritten when derived class's vtable entry is prepared after
                     //invoking Base ctor (unless we do new A instead of new B in main() below)

您的评论不严格。虚函数是 odr-used ，除非它是纯的（反过来不一定保持），这意味着你必须为它提供一个定义。如果您不想为它提供定义，则必须使其成为纯虚函数。

如果您进行了其中一项修改，那么aptr->disp();将起作用并调用派生类disp()，因为派生类中的disp()会覆盖基类函数。当您通过指向base的指针调用它时，基类函数仍然必须存在。 x不是基类的成员，因此aptr->x不是有效的表达式。

C ++：虚函数如何解决“this”指针范围问题？

4 个答案: