Question

还有一些我还没有得到的东西。

对于每个类，我声明有一个隐藏的vptr成员指向类虚拟表。

让我说我有这个声明：

class BASE
{
    virtual_table* vptr; //that's hidden of course , just stating the obvious
    virtual void foo();
}

class DERIVED : public BASE
{
   virtual_table* vptr; //that's hidden of course also
   virtual void foo();
   virtual void cho();
}

首先我想了解一下，对于派生和基础，它是否与vptr的成员名相同？

第二，在这种情况下会发生什么：

base* basic = new derived();

我明白了，基本变量得到派生的vptr，但是这是怎么回事？通常在转换发生时，派生的基本部分（包括base的vptr）应该分配给basic，而不是派生的vptr。也许它是不同的，如果在两个类中都有一个具有相同名称的变量，我不知道。

第三个也是最后一个问题：当我有

 base* basic = new derived();

有没有办法用basic-base的成员函数调用，即使它是虚拟的？

感谢

Answer 1

首先，是的，它是同一个成员。它在运行基础构造函数时首次自动分配，并在运行派生构造函数时第二次分配。（在默认的空构造函数的情况下，基础的无用的分配被优化掉了。）

第二，没有真正的转换。实际上，推导可以被命名为“是一种”关系。在这种情况下，派生的“是”基础。如果考虑派生对象的第一个内存字节，它们的含义与基础对象的第一个字节相同。

第三，您可以按如下方式调用基本成员函数：basic->base::foo();

Answer 2

首先，虚拟表不是C ++标准的一部分。 C ++编译器可以任意方式自由地实现虚函数。通常他们会使用虚拟表，true;但在这种情况下，他们可以以他们认为合适的方式实施它们。

在大多数通常的实施中，basic未获得derived的{{1}}; vptr的{{1}}将指向*basic的{{1}}，这实际上并不相同。 vptr只是一个指针，指向的对象有一个derived。不涉及转换。无论如何，vtable只是实现细节的内部名称。没有名为basic的真正的班级成员。

你总是可以通过使用类名（在你的情况下为vptr）对它进行限定来调用任何基类函数。

更新：仅仅为了记录，我尝试在VC ++ 2008中使用一个名为vptr的指针创建一个类（这是该编译器中vptr的内部名称），它按预期工作，即使调试器对变量名称感到有点困惑。

Answer 3

vtable（virtual_table，在您的话中）将指向BASE的不同地址，DERVIVED提供DERIVED覆盖至少一个虚拟函数BASE。 BASE的每个实例都会有相同的vtable指针（同上DERIVED）。

当您执行以下操作时：

someobject->foo();

这被翻译为：

someobject->vtable[COMPILER_GENERATED_OFFET_FOR_FOO]();

vtable是一个函数指针数组，其中某个虚函数的偏移量（比如foo）对于类层次结构中的所有类都是相同的。

Answer 4

3）。你可以.base * basic = new derived（）;

basic-＆GT; BASE :: foo的（）; //将调用基类方法并在编译时解析。

2）。当类中没有虚拟东西时（如果派生类不覆盖任何基类函数），但是如果派生类具有虚函数（覆盖），那么可以实现运行时多态，这对于编译器初始化基类的vptr是必要的。 vptr of derived，它会增加该代码。

1）。是的，接口函数原型必须是相同的其他基类函数被派生类函数隐藏（例如，如果参数在派生类函数中延迟）。

Answer 5

关于第二个问题。（这在标准中没有说明，并且可以通过其他方式实现，所以只需要从中获取一般性的想法。对于单继承层次结构，它也过于简化，多重继承使一切变得更加复杂）。

派生基础对象和基础对象的内存布局与基础对象的大小（包括编译器注入的任何数据）的重合程度为100％。这意味着具有base类型且实际指向derived的指针实际上将指向可以解释为base对象的一块内存，即使内容（vptr值）不同。

base          derived

base_vptr     base_vptr
base_attrs    base_attrs

              derived_vptr
              derived_attrs

当您创建derived的实例时，编译器将调用相应的derived构造函数，其初始化列表通过调用base构造函数开始。此时，vtable指针base_vptr被设置为指向基类的虚拟表，因此所有指针都引用base::method。 base构造函数完成后，base_vptr在derived中更新，并设置为指向derived vtable，因此如果方法为derived::method，则实例指向derived覆盖derived_vptr。此时derived指向derived::new_method中添加的虚拟方法的派生vtable，并指向base2 ...

只是为了说明一点：vtable不一定存储指向实际方法的指针。在某些情况下，只要调用虚方法，就必须执行中间代码，并且每当多重继承发挥作用时就会发生这种情况。事情变得更复杂，因为派生类只能与其基础之一（通常是声明的第一个）对齐。事情真的很棘手。向base2的向上转换会修改指针，使其指向可以直接解释为base2实例的内存位置，因此derived类型的指针（内存位置）的内容指向类型为derived的对象与类型为base2的指针不会与同一对象重合。此时，如果调用来自this的虚方法，系统必须执行一些魔术来重新计算传递给derived::method_from2虚方法的隐式derived参数的正确位置（必须指向整个base2对象，而不仅仅是{{1}}子对象。

Answer 6

从派生子项调用父方法：old question

Answer 7

首先：是：每个实例都会获得基地声明的成员变量。

第二次：在这种情况下，您只能访问基类的成员。

第三：如果它是虚拟的，你可以调用它，只要它不是纯虚拟的（这意味着它没有任何实现，它的声明如下：virtual void foo() = 0;）

Answer 8

您可以查看vtable实施细节here;这就是GNU编译器和AFAIK其他主要的Unix编译器所使用的。特别是“Vtable布局”示例页面具有指导意义。

正如其他人所说，这是一个实现细节，C ++标准本身就此问题保持沉默。

vptr - 虚拟表

8 个答案: