返回信息流请问一下,对于虚函数表,是每一个对象都有各自的虚函数表啊还是一个类的所有对象的vptr都指向同一个虚函数表?
这是一条镜像帖。来源:北邮人论坛 / cpp / #8103同步于 2008/6/3
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CPP机器人发帖
关于虚函数表
zmsong
2008/6/3镜像同步17 回复
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9 条回复
忘了,你翻翻thinking in cpp那里面有
【 在 zmsong (JAGUAR) 的大作中提到: 】
: 请问一下,对于虚函数表,是每一个对象都有各自的虚函数表啊还是一个类的所有对象的vptr都指向同一个虚函数表?
简要的说,类(包含虚函数)的每个对象都有一个指向同一个虚函数表的指针。
32位机上有虚函数的类的对象的大小(即sizeof)会增加4个字节((不考虑机器对齐的情况下)&&(不考虑多重继承)). /* revised by asmodeus and hokkien */
————————————————————————————————
详细解释下:
对C++ 了解的人都应该知道虚函数(Virtual Function)是通过一张虚函数表(Virtual Table)来实现的。简称为V-Table。在这个表中,主是要一个类的虚函数的地址表,这张表解决了继承、覆盖的问题,保证其容真实反应实际的函数。这样,在有虚函数的类的实例中这个表被分配在了这个实例的内存中,所以,当我们用父类的指针来操作一个子类的时候,这张虚函数表就显得由为重要了,它就像一个地图一样,指明了实际所应该调用的函数。
这里我们着重看一下这张虚函数表。在C++的标准规格说明书中说到,编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置(这是为了保证正确取到虚函数的偏移量)。 这意味着我们通过对象实例的地址得到这张虚函数表,然后就可以遍历其中函数指针,并调用相应的函数。
听我扯了那么多,我可以感觉出来你现在可能比以前更加晕头转向了。 没关系,下面就是实际的例子,相信聪明的你一看就明白了。
假设我们有这样的一个类:
class Base {
public:
virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }
virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; }
virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; }
};
按照上面的说法,我们可以通过Base的实例来得到虚函数表。 下面是实际例程:
typedef void (*Fun)(void);
Base b;
Base d;
Fun pFun = NULL;
cout << "对象b的虚函数表地址:" << (int*)*(int*)(&b) << endl; /*revised by zmsong */
cout << "对象d的虚函数表地址:" << (int*)*(int*)(&b) << endl; /*revised by zmsong */
cout << "虚函数表中第一个函数地址:" << (int*)*(int*)*(int*)(&b)<< endl; /*revised by zmsong */
// Invoke the first virtual function
pFun = (Fun)*((int*)*(int*)(&b));
pFun();
实际运行经果如下:(Windows XP+VS2003, Linux 2.6.22 + GCC 4.1.3)
对象b的虚函数表地址:0046C07C
对象d的虚函数表地址:0046C07C
虚函数表中第一个函数地址:0040122B
Base::f
通过这个示例,我们可以看到,我们可以通过强行把&b转成int *,取得V-ptr的地址,将V-ptr解除引用后得到虚函数表的地址,然后,再次解除引用就可以得到第一个虚函数的地址了,也就是Base::f(),这在上面的程序中得到了验证(把int* 强制转成了函数指针)。通过这个示例,我们就可以知道如果要调用Base::g()和Base::h(),其代码如下:
(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+0); // Base::f()
(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+1); // Base::g()
(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+2); // Base::h()
这个时候你应该懂了吧。什么?还是有点晕。也是,这样的代码看着太乱了。没问题,让我画个图解释一下。如下所示:
注意:在上面这个图中,我在虚函数表的最后多加了一个结点,这是虚函数表的结束结点,就像字符串的结束符“\0”一样,其标志了虚函数表的结束。这个结束标志的值在不同的编译器下是不同的。在WinXP+VS2003下,这个值是NULL。而在Ubuntu 7.10 + Linux 2.6.22 + GCC 4.1.3下,这个值是如果1,表示还有下一个虚函数表,如果值是0,表示是最后一个虚函数表。
【 在 zmsong 的大作中提到: 】
: 请问一下,对于虚函数表,是每一个对象都有各自的虚函数表啊还是一个类的所有对象的vptr都指向同一个虚函数表?
赞,学习了
【 在 zhaotong (hotter) 的大作中提到: 】
: 对C++ 了解的人都应该知道虚函数(Virtual Function)是通过一张虚函数表(Virtual Table)来实现的。简称为V-Table。在这个表中,主是要一个类的虚函数的地址表,这张表解决了继承、覆盖的问题,保证其容真实反应实际的函数。这样,在有虚函数的类的实例中这个表被分配
: 这里我们着重看一下这张虚函数表。在C++的标准规格说明书中说到,编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置(这是为了保证正确取到虚函数的偏移量)。 这意味着我们通过对象实例的地址得到这张虚函数表,然后就可以遍历其中函数指针,并调用相应的函
: 听我扯了那么多,我可以感觉出来你现在可能比以前更加晕头转向了。 没关系,下面就是实际的例子,相信聪明的你一看就明白了。
: ...................
狂赞,写得很清楚,还有实例
【 在 zhaotong 的大作中提到: 】
: 对C++ 了解的人都应该知道虚函数(Virtual Function)是通过一张虚函数表(Virtual Table)来实现的。简称为V-Table。在这个表中,主是要一个类的虚函数的地址表,这张表解决了继承、覆盖的问题,保证其容真实反应实际的函数。这样,在有虚函数的类的实例中这个表被分配在了这个实例的内存中,所以,当我们用父类的指针来操作一个子类的时候,这张虚函数表就显得由为重要了,它就像一个地图一样,指明了实际所应该调用的函数。
: 这里我们着重看一下这张虚函数表。在C++的标准规格说明书中说到,编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置(这是为了保证正确取到虚函数的偏移量)。 这意味着我们通过对象实例的地址得到这张虚函数表,然后就可以遍历其中函数指针,并调用相应的函数。
: 听我扯了那么多,我可以感觉出来你现在可能比以前更加晕头转向了。 没关系,下面就是实际的例子,相信聪明的你一看就明白了。
: ...................
对,所有这些对象的vptr指向同一个虚函数表
我对2楼哥们的解释有几点异议。
cout << "虚函数表地址:" << (int*)(&b) << endl;
(int*)(&b) 这个地址应该还是Base类对象b的地址吧?(int*)只不过是改变了指针的形式,如果是要求虚函数表的地址应该是*(int*)(&b)吧?
cout << "虚函数表 — 第一个函数地址:" << (int*)*(int*)(&b) << endl;
同样,(int*)*(int*)(&b)这个只是虚函数表的地址吧,就像是一个数组的名字,虚函数表中的内容才是实际函数的地址,第一个函数地址是*(int*)*(int*)(&b),第二个函数地址是*((int*)*(int*)(&b)+1),第三个第四个一次类推,这和你后面的就吻合起来了。
赞,有道理,我马上修改。
【 在 zmsong 的大作中提到: 】
: 对,所有这些对象的vptr指向同一个虚函数表
: 我对2楼哥们的解释有几点异议。
: cout << "虚函数表地址:" << (int*)(&b) << endl;
: ...................
有一点需要注意,不见得有虚表就一定是增加4,这个对齐规则在有些环境下更加复杂。
比如下面:
A的对象大小是12, D是8.但是如果把int换成double,则变成A的大小是24,D是16。
以上结果在VS2005下测试。
class A{
public:
char c;
int a;
public:
virtual void foo(){}
//virtual void bar(){}
};
class D{
public:
char c;
int a;
};