C ++中虚函数的原理

时间:2013-07-16 00:18:29

标签: c++ oop

我是C ++的新手,我刚刚学习了虚函数。

我听说编译器在定义虚函数时会生成一个包含类的虚函数地址的vtable。调用虚函数时,编译器使用vtable查找其地址。

我无法理解编译器没有调用该对象所属的类实例的函数的原因。

为什么编译器使用vtable?你能解释一下吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:9)

  

我无法真正理解为什么编译器没有调用类实例的函数属于什么?

这就是编译器的作用 - 确保程序调用实例所属类的函数。这里的关键词是 instance :在编译时,实例类的知识不可用。

考虑这个简单的例子:

struct Dude {
    virtual void howdy() = 0;
};
struct Bob : public Dude {
    virtual void howdy() { cout << "Hi, Bob!" << endl; }
};
struct Moe : public Dude {
    virtual void howdy() { cout << "Hi, Moe!" << endl; }
};
// Note the pass by reference below: passing by reference or by pointer,
// but not by value, is important for achieving polymorphic behavior.
void say_hi(Dude& dude) {
    dude.howdy(); // <<== Here is the tricky line
}
int main(int argc, char* argv[]) {
    Bob b;
    Moe m;
    Dude *d = rand() & 1 ? (Dude*)&b : &m;
    say_hi(*d);
}

注意棘手的问题:编译器有实例,但它不知道类。实际上,它有点了解课程,但不是最具体的课程。编译器在编译时具有的知识足以知道有一个名为howdy的函数,但不足以决定在运行时调用哪一种可能性。

这就是vtables拯救的地方:编译器知道Dude的子类将有一个指针,指向嵌入到vtable中的howdy函数。这就是他们在编译时需要知道的一切!它们插入一个虚拟调用,在运行时查找函数指针,实现您期望的行为(这种行为的奇特单词是“多态”)。这是在ideone上运行的demo of this program