c++ 虛函數的實現機制

虛函數在c++中的實現機制就是用虛表和虛指針，但是具體是怎樣的呢？從more effecive c++其中一篇文章裏面可以知道：是每個類用了一個虛表，每個類的對象用了一個虛指針。具體的用法如下：

class A
{
public:
    virtual void f();
    virtual void g();
private:
    int a
};


class B : public A
{
public:
    void g();
private:
    int b;
};


//A，B的實現省略

因爲A有virtual void f（），和g（），所以編譯器爲A類準備了一個虛表vtableA，內容如下：

A::f 的地址

A::g 的地址

B因爲繼承了A，所以編譯器也爲B準備了一個虛表vtableB，內容如下：

A::f 的地址

B::g 的地址

注意：因爲B::ｇ是重寫了的，所以B的虛表的g放的是B::g的入口地址，但是f是從上面的A繼承下來的，所以f的地址是A::f的入口地址。

然後某處有語句 B bB;的時候，編譯器分配空間時，除了A的int a，B的成員int b；以外，還分配了一個虛指針vptr，指向B的虛表vtableB，bB的佈局如下：

vptr ： 指向B的虛表vtableB
int a： 繼承A的成員
int b： B成員

當如下語句的時候：
A *pa = &bB;

pa的結構就是A的佈局（就是說用pa只能訪問的到bB對象的前兩項，訪問不到第三項int b）

那麼pa->g()中，編譯器知道的是，g是一個聲明爲virtual的成員函數，而且其入口地址放在表格（無論是vtalbeA表還是vtalbeB表）的第2項，那麼編譯器編譯這條語句的時候就如是轉換：call *(pa->vptr)[1]（C語言的數組索引從0開始哈~）。

這一項放的是B：：g()的入口地址，則就實現了多態。（注意bB的vptr指向的是B的虛表vtableB）

另外要注意的是，如上的實現並不是唯一的，C++標準只要求用這種機制實現多態，至於虛指針vptr到底放在一個對象佈局的哪裏，標準沒有要求，每個編譯器自己決定。我以上的結果是根據g++ 4.3.4經過反彙編分析出來的。