C++程序运行时内存布局之----------无继承情况下的虚函数

来源：互联网发布：淘宝付款时间限制编辑：程序博客网时间：2024/04/30 16:07

本文转自 http://blog.csdn.net/smstong/article/details/6584026

虚函数是C++实现多态的关键，没有虚函数，C++只能是OB，不能完成OO。对于VC++中虚函数的实现机制，有很多文章，我看过的是陈浩写的，链接如下：

http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1948051。总觉得还是有些不太清楚的，所以自己做了进一步的实验，记录下来以供参考。

本文介绍的是没有继承情况下，带有虚函数的类在内存中布局，以及其实例（对象）内存布局。

1.源码

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#include <iostream>  
#include <stdio.h>  
  
using namespace std;  
  
class CVirtual  
{  
public:  
    int x;  
public:  
    virtual void VF()  
    {  
        cout<<this->x<<endl;  
        cout<<"hello"<<endl;  
    }  
public:  
    CVirtual(int x)  
    {  
        this->x = x;  
    }  
};  
  
typedef void (CVirtual::*Fun)();  
union  
{  
    Fun f;  
    unsigned int addr;  
}ut;  
  
int main(int argc, char** argv)  
{  
    //打印出类实例的大小  
    cout<<"对象大小为                       :"<<sizeof(CVirtual)<<endl;  
  
    CVirtual *p = new CVirtual(999);  
    CVirtual *p1 = new CVirtual(888);  
  
    //打印对象地址  
    cout<<"新建对象的地址                   :"<<p<<endl;  
  
    //打印第一个成员变量地址  
    cout<<"对象中第一个成员变量的地址       :"<<&p->x<<endl;  
  
    //打印虚函数的地址  
    ut.f = &(CVirtual::VF);  
    cout<<"类中第一个虚函数的地址           :"<<std::hex<<std::showbase<<ut.addr<<endl;  
  
    //虚表指针  
    unsigned int vptr = *((unsigned int*)p);  
    cout<<"对象1中虚表指针(即虚表地址)为    :"<<std::hex<<std::showbase<<vptr<<endl;  
  
    //虚表第一项值为  
    unsigned slot0 = *((unsigned int*)vptr);  
    cout<<"虚表中第一项的值(第一个虚函数地址):"<<std::hex<<std::showbase<<slot0<<endl;  
  
  
    //虚表指针  
    unsigned int vptr1 = *((unsigned int*)p1);  
    cout<<"对象2中虚表指针(即虚表地址)为    :"<<std::hex<<std::showbase<<vptr1<<endl;  
  
    //虚表第一项值为  
    unsigned slot01 = *((unsigned int*)vptr1);  
    cout<<"虚表中第一项的值(第一个虚函数地址):"<<std::hex<<std::showbase<<slot01<<endl;  
  
  
    //虚函数的原型  
    typedef void (__thiscall *MyFun)(void* pThis);  
  
    //调用虚函数表中的第一个函数  
    MyFun f = (MyFun)slot0;  
    f(p);  
  
    //调用虚函数  
    MyFun f1 = (MyFun)ut.addr;  
    f1(p);  
  
    delete p;  
    delete p1;   
    cin>>argc;  
}  

2.结果

3.内存布局图

4.结论

虚函数表在编译期间已经确定，建立在data区，运行期只是把由构造函数把对象的vptr值设定为这个地址，同一个类的所有实例共享同一个虚函数表；
虚函数表中的每一个项目不一定是虚函数的地址，很可能是一个代理函数，然后由代理函数再调用虚函数；