C++_虚函数表

虚函数表

介绍
源码
运行结果
- 笔记扩充
- 函数名联编
- 静态联编
- 动态联编

介绍

1.编译器通过指针或引用调用虚函数，不会立即生成函数调用指令，而是用二级函数指针代替

1.1确定真实类型
1.2找到虚函数表从而找到入口地址
1.3根据入口地址调用函数(PS:俗称函数指针)

** 虚函数表内部存储格式展示**
在这里插入图片描述
代码图详解

源码

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class N
{
public:
	void foo()
	{
		cout << "N::foo" << endl;
	}
	void ber()
	{
		cout << "N::ber" << endl;
	}
	int m_a;
	int m_b;
};
class A
{
public:
	virtual void foo()
	{
		cout << "A::foo" << endl;
	}
	virtual void ber()
	{
		cout << "A::ber" << endl;
	}
	double m_a;
	int m_b;
};
class B:public A
{
public:
	void foo()
	{
		cout << "B::foo" << endl;
	}
	void ber()
	{
		cout << "B::ber" << endl;
	}
};
void main()
{
	A a;//在A类型中会多生成一个最大类型的 字节指针(内部存储的是函数指针)
	B b;//在B类型中会多生成一个最大类型的 字节指针(内部存储的是函数指针)
	A*pa = &b;

	//获取 N 类型大小
	cout << "sizeof(N):" << sizeof(N);
	//获取 N 相对于 m_a 的距离
	cout << "，m_a:" << offsetof(N, m_a);
	//获取 N 相对于 m_b 的距离
	cout << "，m_b:" << offsetof(N, m_b) << endl;

	//获取 A 类型大小
	cout << "sizeof(N):" << sizeof(A);
	//获取 A 相对于 m_a 的距离
	cout << "，m_a:" << offsetof(A, m_a);
	//获取 A 相对于 m_b 的距离
	cout << "，m_b:" << offsetof(A, m_b) << endl;
	cout << "-------------------分隔符-------------------" << endl;
//函数指针调用函数
	
	void *vf_ptr = *(void**)&a; //获取 A类型 中 a 地址
	cout <<"A类型 中 a 地址为："<< vf_ptr << endl;    //打印 A类型 中 a 地址
	cout << "-------------------分隔符-------------------" << endl;
	//取别名
	typedef void(*VFUN)(void*); //VFUN 相当于 void(*)  // *VFUN 函数指针类型
	typedef VFUN* VPTR;         //VPTR 相当于 void(**) //指向函数指针类型的指针 VPTR虚函数表类型
	VPTR _vfptr = *(VPTR*)&a;   //获取 A类型 中 a 地址
	cout << "A类型 中 a 地址为：" << _vfptr << endl;   //打印 A类型 中 a 地址
	a.foo();                    //正常调用方法
	_vfptr[0](&a);              //编译器中调用方法 结果为：A::foo
	_vfptr[1](&a);              //编译器中调用方法 结果为：A::ber

	cout << "-------------------分隔符-------------------" << endl;
	VPTR _vfptr1 = *(VPTR*)&b;   //获取 B类型 中 b 地址
	cout << "B类型 中 b 地址为：" << _vfptr1 << endl;   //打印 B类型 中 b 地址
	b.foo();                    //正常调用方法
	_vfptr1[0](&b);              //编译器中调用方法 结果为：B::foo
	_vfptr1[1](&b);              //编译器中调用方法 结果为：B::ber

	system("pause");
}

运行结果

sizeof(N):8，m_a:0，m_b:4
sizeof(N):24，m_a:8，m_b:16
-------------------分隔符-------------------
A类型 中 a 地址为：0015DC80
-------------------分隔符-------------------
A类型 中 a 地址为：0015DC80
A::foo
A::foo
A::ber
-------------------分隔符-------------------
B类型 中 b 地址为：0015DCA0
B::foo
B::foo
B::ber
请按任意键继续. . .

笔记扩充

void(VFUN)(void) 的代码解释，参考下列源码

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

//构造3个通用函数
void TEST1(void) { printf("test1\n"); }//函数定义  
void TEST2(void) { printf("test2\n"); }//函数定义  
void TEST3(void) { printf("test3\n"); }//函数定义  
//声明(取别名为：(*func)函数)是 void 类型
typedef void(*func)(void);

void test(int i)
{
	func vTask[3] = { &TEST1, &TEST2, &TEST3 };//func 类型代替 void功能
	func fun = vTask[i];//将vTask函数赋值到fun中
	(*fun)();//调用(*fun) ()函数
}
void main()
{
	test(0);
	test(1);
	test(2);
	system("pause");
}

函数名联编

将源代码中的函数调用解释为执行特定的函数代码块被称为函数名联编

静态联编

1.静态联编是指联编工作在编译阶段完成的，这种联编过程是在程序运行之前完成的，又称为：早期联编
2.静态联编对函数的选择是基于指向对象的指针或者引用的类型
3.优点是效率高，灵活性差
4.静态联编是根据所定义的类来调用类中函数(PS:相当于直接调用当前类代码，不会做任何检查)

动态联编

1.动态联编是指联编在程序运行时动态地进行，这种联编又称为晚期联编。或动态束定
2.动态联编对成员函数的选择是基于对象的类型
3.优点是灵活性强，效率低
4.实际上是在运行时虚函数(virtual)的实现。(PS:先进行检查后，根据当时的情况来确定调用哪个同名函数)
动态联编调用步骤：

1.1确定真实类型
1.2找到虚函数表从而找到入口地址
1.3根据入口地址调用函数(PS:俗称函数指针)