C++拾遗--虚函数表
前言
C++的多态依赖虚函数来实现。若类存在虚函数，则每一个类的实例都维护了一个地址，这个地址指向虚函数表。虚函数表中存放的是类中所有虚函数的地址。下面我们找出虚函数表的地址，从而获得每个虚函数的地址，然后使用地址直接调用虚函数。
正文
1.空类的size
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#include
using namespace std;
class MyClass
{
};
int main()
{
cout << sizeof(MyClass) = << sizeof(MyClass) << endl;
cin.get();
return 0;
}
运行
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空类没有定义任何的成员，这样的类size都是1，1表示该类存在。
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2.有函数(非虚函数)成员的类
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#include
using namespace std;
class MyClass
{
void fun(){};
};
int main()
{
cout << sizeof(MyClass) = << sizeof(MyClass) << endl;
cin.get();
return 0;
}
运行
?
这样的类：无数据成员，只有非虚的函数成员，它的size都是1。原因：代码区不计入size、
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3.只含有虚函数的类
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#include
using namespace std;
class MyClass
{
virtual void fun(){};
};
int main()
{
cout << sizeof(MyClass) = << sizeof(MyClass) << endl;
cin.get();
return 0;
}
运行
?
这个4即是指向虚函数表指针的大小。
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4.虚函数表
无论该类是否有数据成员，指向虚函数表的指针，都位于对象的首地址处。
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#include
using namespace std;
class MyClass
{
public:
virtual void fun1()
{
cout << void fun1() << endl;
}
virtual void fun2()
{
cout << void fun2() << endl;
}
virtual void fun3()
{
cout << void fun3() << endl;
}
};
//Fun是函数指针
typedef void(*Fun)();
int main()
{
cout << ******虚函数原理***by David*** << endl;
MyClass *p = new MyClass;
cout << 虚函数表的地址 << ends;
cout << (void*)*(int*)p << endl;
Fun pfun1 = (Fun)*(int*)(*(int*)p);
cout << (void*)pfun1 << ends;
pfun1();
Fun pfun2 = (Fun)*((int*)(*(int*)p) + 1);
cout << (void*)pfun2 << ends;
pfun2();
Fun pfun3 = (Fun)*((int*)(*(int*)p) + 2);
cout << (void*)pfun3 << ends;
pfun3();
//断点
cin.get();
return 0;
}
运行
在调试窗口中可看到相关局部变量和虚函数表的相关信息
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下面来详细分析下，我们是如何获得虚函数表的地址的
联合上图，我们来一步一步推导出虚函数表的地址以及各个虚函数的地址
1.指针p的类型是MyClass *
2.虚函数表的地址在对象的首部(前四个字节)，*p的类型是MyClass，为了获取前四个字节的存储内容，必须对p进行类型转换->(int*)p
3.如是*(int*)p就是虚函数表的地址，之所以加上void*，因为这是C++中对指针的标准打印方式。
4.虚函数表的地址*(int*)p，指向虚函数表的首部。每个虚函数的地址都是四个字节大小的，也就是说，虚函数表的前四个字节的存储内容就是第一个虚函数fun1的地址。随后四个字节的存储内容是第二个虚函数fun2的地址，以此类推……
5.为了获取fun1的地址，同理需要对*(int*)p进行类型转换->(int*)(*(int*)p)，需要指出此时*(int*)p的类型是int*，解引用后就是fun1的地址了 *(int*)(*(int*)p)
6.如何获取fun2的地址呢，那当然就是对上一步的指针(int*)(*(int*)p)进行移动，移动4个字节 (int*)(*(int*)p)+1，解引用后*((int*)(*(int*)p)+1)，就是fun2的地址。再次移动四个字节 (int*)(*(int*)p)+2，解引用后*((int*)(*(int*)p)+2)，就是fun3的地址。
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