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虚函数详解_虚函数表里面放的是什么

虚函数表里面放的是什么

C++虚函数的实现原理(底层结构)

每一个含有虚函数的类都至少有一个与之对应的虚函数表,其中存放着该类所有的虚函数对应的指针。
实现原理

  1. 当类中存在虚函数时,编译器会再类中自动生成一个虚函数表。
  2. 虚函数表是一个存储类成员函数指针的数据结构。
  3. 虚函数表由表一起自动生成和维护。
  4. virtual修饰的成员函数会被编译器放入虚函数表中。
  5. 存在虚函数时,编译器会为对象自动生成一个指向虚函数表的指针(通常称为vptr)

具体的一个实现过程

  1. 父类的fun()是个虚函数,所以编译器会跟父类对象自动添加了一个vptr指针,来指向父类的虚函数表,这个虚函数表存放了父类的fun()函数的指针。

  2. 子类的fun()函数是重写了父类的,所以无论写不写virtual,编译器都会给子类对象添加一个virtual和vptr指针,指向子类的虚函数表,这个虚函数表存放了子类fun()函数的函数指针

  3. 指向p->fun()时,编译器会检测到fun()是一个虚函数,所以会在运行时,动态的根据指向的对象,找到这个对象的vptr,然后找到这个对象的虚函数表,最后调用虚函数表里对应的函数,从而实现多态

虚函数的使用场景

  1. 在有继承关系的类中,析构函数最好使用虚函数。

  2. 虚函数的作用是在一个类函数的调用无法在编译时刻确定,必须在运行时刻确定时,应该声明其为虚函数。

哪些C++成员函数不能用多态(不能被声明为虚函数)

  1. 普通函数不属于成员函数,是不能被继承的。普通函数只能被重载,不能被重写。因此声明为虚函数没有意义。因为编译器会在编译时绑定函数。而多态体是在运行时绑定,通常通过基类指针子类对象实现绑定。

  2. 友元函数不属于类的成员函数,不能被继承,对于没有继承特性的函数没有虚函数的说法。

  3. 构造函数:a.构造函数时用来初始化对象的,例如,子类可以继承基类的构造函数,那么子类对象得到构造将使用基类的构造函数,而基类构造函数并不知道子类有什么成员,所以不能使用继承。b.另一个角度是,多态是通过基类指针指向子类对象来实现多态的,在对象构造之前并没有对象产生,因此无法使用多态,这是矛盾的。

  4. 内联成员函数:该函数的作用是为了在代码中直接展开,减少函数调用的代价。也就是内联函数时在编译时展开的。在编译的时候,将这个内联函数的代码副本放置在每个调用该函数的地方。而多态,是在运行时绑定的,所以显然,相互违背。

  5. 静态成员函数:该函数理论上是可继承的。但静态成员函数是在编译时确定的,无法动态绑定。不支持多态。

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