Question

我不确定这是否记录在任何地方。我们都知道在虚函数的情况下，每个类都有一个vptr，它指向一个称为虚拟表的函数指针数组。我想知道vptr的原型是什么。例如，如果一个类声明如下，

class A
{
   int a;
   public: A(){}
   virtual void display();
   virtual void setValue(int x);
};

现在我们在A类的vtable中有两个函数指针。一个vptr如何能够对不同原型的两个定义？

如果我的理解错误，请告诉我。

THX！拉胡

Answer 1

vptr是一个实现细节，因此它没有原型。

Answer 2

正如Oli Charlesworth指出的那样，虚拟指针是一个实现细节，所以这个问题在C ++方面确实没有意义。也就是说，以下手动实现（某些功能）虚拟功能可能有助于您理解：

struct vtable {
    void (*display)(void*);
    void (*setValue)(void*, int);
};

void A_display(void *this_) { /*Cast this_ to A* and do A stuff*/ }
void A_setValue(void *this_, int x) { /*Cast this_ to A* and do A stuff*/ }

vtable A_vtable = {A_display, A_setValue};

struct A {
    vtable *vptr = &A_vtable;
    int a;
    public: A(){}
};

void B_display(void *this_) { /*Cast this_ to B* and do B stuff*/ }
void B_setValue(void *this_, int x) { /*Cast this_ to B* and do B stuff*/ }

vtable B_vtable = {B_display, B_setValue};

struct B {
    vtable *vptr = &B_vtable;
    int a;
    public: B(){}
};

void display(void *obj) {
    ((*static_cast<vtable**>(obj))->display)(obj);
}
void setValue(void *obj, int) {
    ((*static_cast<vtable**>(obj))->setValue)(obj, int);
}

当然，这只提供了虚函数功能的一小部分，但是看到vptrs指向具有固定类型的函数指针集合应该相当简单。

Answer 3

虚拟表（在使用这种东西的实现中）是“编译魔术”的产物。它不需要具有特定的原型，因为没有C ++代码直接使用它。相反，编译器自定义生成一个符合每个需要一个类的类。编译器还生成访问每个元素的代码，因此它可以保证以类型安全的方式访问每个元素。

例如，编译器知道A::setValue方法的槽持有一个指向与setValue签名匹配的函数的指针，因为编译器是首先将它放在那里的编译器。此外，直接访问该槽的唯一代码是编译器生成的机器代码，并且在生成此类代码之前，编译器已经确认原始C ++代码正在调用setValue函数。因此，不用担心setValue槽可以容纳除setValue - 符合函数指针之外的任何东西。也不担心可能会访问其他一些插槽;如果发生这种情况，那将是一个编译器错误，绝不会因普通用户代码而发生。

表的元素永远不会被视为一个组，因此不要求它们都具有相同的类型。最多，它们都有一种“适合CPU跳转到的通用指针或偏移量”。因为那时它不是真正的C ++，所以“类型”不必适合任何特定的C ++类型。

C ++：虚拟指针的原型

3 个答案: