C++虚函数实现原理

1、多态的实现机制

     C++在基类中声明一个带关键之Virtual的函数，这个函数叫虚函数；它可以在该基类的派生类中被重新定义并被赋予另外一种处理功能。通过指向指向派生类的基类指针或引用调用虚函数，编译器可以根据指向对象的类型在运行时决定调用的目标函数。这就实现了多态。

2、实例

[cpp] view plain copy

 

1. #include<iostream>  
2. using namespace std;  
3.   
4. class Base  
5. {  
6. public:  
7. virtual void fun1 () {cout<<" printf base fun1!" <<endl;}  
8. virtual void fun2 () {cout<<" printf base fun2!" <<endl;}  
9. private:  
10. int m_data1;  
11. } ;  
12.   
13. class Derive: public Base  
14. {  
15. public:  
16. void fun1 () {cout<<" printf derive fun1!" <<endl;}  
17. void fun3 () {cout<<" printf derive fun3" <<endl;}  
18. private:  
19. int m_data2;  
20. } ;  
21.   
22. int main ()  
23. {  
24. Base *pBase=new Derive;  
25. Derive a;  
26. pBase->fun1 () ;  
27. pBase->fun2 () ;  
28. a.fun3 () ;  
29. return 0;  
30. }  

3、底层机制

在每一个含有虚函数的类对象中，都含有一个VPTR，指向虚函数表。

派生类也会继承基类的虚函数，如果宅派生类中改写虚函数，虚函数表就会受到影响；表中元素所指向的地址不是基类的地址，而是派生类的函数地址。

当执行语句pBase->fun1()时，由于PBase指向的是派生类对象，于是就调用的Deriver::fun1()。

4、多重继承

[cpp] view plain copy

 

1. #include<iostream_h>  
2. class base1  
3. {  
4. public：  
5. virtual void vn(){}  
6. private：  
7. inti；  
8. )；  
9. class base2  
10. {  
11. public：  
12. virtual void vf2(){}  
13. private：  
14. intj；  
15. )；  
16. class derived：public base 1，public base2  
17. {  
18. public：  
19. virtual void vf3(){}  
20. private：  
21. int k：  
22. )；  
23. void main()  
24. {  
25. derivedd：  
26. base1 pl；  
27. base2 p2；  
28. pl=&d；p2 &d：  
29. pl->vfl()；  
30. p2->vf2()；  
31. }  

如果一个类具有多个包含虚函数的父类，编译器会为它创建多个VIrtual table，每个virtual table中各个虚函数的顺序与相应的父类一样。