如何實(shí)現(xiàn)C++虛函數(shù)表中的虛函數(shù)
在C++語言中的虛函數(shù)的作用主要是實(shí)現(xiàn)了多態(tài)的機(jī)制。C++中的虛函數(shù)是通過一張C++虛函數(shù)表來實(shí)現(xiàn)的,這張表解決了繼承、重載的問題,保證其容真實(shí)反應(yīng)實(shí)際的函數(shù)。
所謂泛型技術(shù),說白了就是試圖使用不變的代碼來實(shí)現(xiàn)可變的算法。比如:模板技術(shù),RTTI技術(shù),虛函數(shù)技術(shù),要么是試圖做到在編譯時(shí)決議,要么試圖做到運(yùn)行時(shí)決議。關(guān)于虛函數(shù)的使用方法,我在這里不做過多的闡述。大家可以看看相關(guān)的C++的書籍。在這篇文章中,我只想從虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制上面為大家 一個(gè)清晰的剖析。
當(dāng)然,相同的文章在網(wǎng)上也出現(xiàn)過一些了,但我總感覺這些文章不是很容易閱讀,大段大段的代碼,沒有圖片,沒有詳細(xì)的說明,沒有比較,沒有舉一反三。不利于學(xué)習(xí)和閱讀,所以這是我想寫下這篇文章的原因。也希望大家多給我提意見。 言歸正傳,讓我們一起進(jìn)入虛函數(shù)的世界。
虛函數(shù)表
對(duì)C++ 了解的人都應(yīng)該知道虛函數(shù)(Virtual Function)是通過一張?zhí)摵瘮?shù)表(Virtual Table)來實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)稱為V-Table。 在這個(gè)表中,主是要一個(gè)類的虛函數(shù)的地址表,這張表解決了繼承、覆蓋的問題,保證其容真實(shí)反應(yīng)實(shí)際的函數(shù)。
這樣,在有虛函數(shù)的類的實(shí)例中這個(gè)表被分配在了 這個(gè)實(shí)例的內(nèi)存中,所以,當(dāng)我們用父類的指針來操作一個(gè)子類的時(shí)候,這張?zhí)摵瘮?shù)表就顯得由為重要了,它就像一個(gè)地圖一樣,指明了實(shí)際所應(yīng)該調(diào)用的函數(shù)。
這里我們著重看一下這張?zhí)?FONT size=+0>C++虛函數(shù)表。在C++的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格說明書中說到,編譯器必需要保證虛函數(shù)表的指針存在于對(duì)象實(shí)例中最前面的位置(這是為了保證正確取到虛函數(shù)的偏移量)。 這意味著我們通過對(duì)象實(shí)例的地址得到這張?zhí)摵瘮?shù)表,然后就可以遍歷其中函數(shù)指針,并調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)。
聽我扯了那么多,我可以感覺出來你現(xiàn)在可能比以前更加暈頭轉(zhuǎn)向了。 沒關(guān)系,下面就是實(shí)際的例子,相信聰明的你一看就明白了。 假設(shè)我們有這樣的一個(gè)類:
- class Base {
- private:
- virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }
- };
- class Derive : public Base{
- };
- typedef void(*Fun)(void);
- void main() {
- Derive d;
- Fun pFun = (Fun)*((int*)*(int*)(&d)+0);
- pFun();
- }
C++這門語言是一門Magic的語言,對(duì)于程序員來說,我們似乎永遠(yuǎn)摸不清楚這門語言背著我們?cè)诟闪耸裁?。需要熟悉這門語言,我們就必需要了解C++里面的那些東西,需要去了解C++中那些危險(xiǎn)的東西。不然,這是一種搬起石頭砸自己腳的C++虛函數(shù)表。
【編輯推薦】