C++单继承、多继承情况下的虚函数表分析

C++的三大特性之一的多态是基于虚函数实现的，而大部分编译器是采用虚函数表来实现虚函数，虚函数表（VTAB）存在于可执行文件的只读数据段中，指向VTAB的虚表指针（VPTR）是包含在类的每一个实例当中。当使用引用或指针调用虚函数时，首先通过VPTR找到VTAB，然后通过偏移量找到虚函数地址并调用。

本文参考：1.http://blog.lucode.net/programming-language/cpp-vtab-and-call-convention.html

　　2.https://blog.csdn.net/tangaowen/article/details/5830803

　　3.《深度探索C++对象模型》

一、单继承

 1 #include<iostream>
 2 #include <stdio.h>
 3 using namespace std;
 4 class A {
 5 public:
 6     void func() {
 7         cout << "A::func()" << endl;
 8     }
 9     virtual void func1() {
10         cout << "A::func1(): " << endl;
11     }
12 
13     virtual void func3() {
14         cout << "A::func3(): " << endl;
15     }
16 };
17 
18 class B: public A {
19 public:
20     virtual void func() {
21         cout << "B::func()" << endl;
22     }
23     virtual void vfunc() {
24         cout << "B::vfunc()" << endl;
25     }
26     void func1() {
27         cout << "B::func1(): " << endl;
28     }
29 };
30 int main() {
31     typedef void (*Fun)(void);
32     B a;
33 
34     Fun *fun = NULL;
35     fun = (Fun*) ((int *) *(int *) &a);
36 //    fun = *(Fun **) &a;
37     fun[0]();
38     fun[1]();
39     fun[2]();
40     fun[3]();
41 
42     return 0;
43 }

运行结果：

B::func1():
A::func3():
B::func()
B::vfunc()

二、多重继承

 1 #include<iostream>
 2 #include <stdio.h>
 3 using namespace std;
 4 class B1 {
 5 public:
 6     virtual void barB1() {cout << "B1::bar" << endl;}
 7     virtual void fooB1() {cout << "B1::foo" << endl;}
 8 };
 9 
10 class B2 {
11 public:
12     virtual void barB2() {cout << "B2::bar" << endl;}
13     virtual void fooB2() {cout << "B2::foo" << endl;}
14 };
15 
16 class D : public B1, B2 {
17 public:
18     void fooB1() {cout << "D::foo" << endl;}
19     void barB2() {cout << "D::bar" << endl;}
20 };
21 
22 typedef void (*Func)();
23 int main() {
24     D tt;
25     Func* vptr1 = *(Func**)&tt;
26     Func* vptr2 = *((Func**)&tt + 1);
27 
28     vptr1[0]();
29     vptr1[1]();
30     vptr1[2]();
31     cout<<"\\\\\\\\\\\\"<<endl;
32     vptr2[0]();
33     vptr2[1]();
34 
35     return 0;
36 }

运行结果：

B1::bar
D::foo
D::bar
\\\\\\
D::bar
B2::foo

结论：

多重继承会有多个虚函数表，几重继承，就会有几个虚函数表。这些表按照派生的顺序依次排列，如果子类改写了父类的虚函数，那么就会用子类自己的虚函数覆盖虚函数表的相应的位置，如果子类有新的虚函数，那么就添加到第一个虚函数表的末尾。

再简单总结一下 覆盖隐藏重载 的区别：

覆盖是C++虚函数的实现原理，基类的虚函数被子类重写，要求函数参数列表相同；

隐藏是C++的名字解析过程，分两种情况，基类函数有virtual，参数列表不同，或基类函数没有virtual，无论参数列表是否相同。此时基类指针指向基类实例则调用基类函数，指向子类则调用子类函数。

重载是在同一命名空间中根据参数对同名函数的区别。

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