C++ 虚函数表与多态 —— 虚函数表的内存布局

 1 class Father
 2 {
 3 public:
 4     virtual void play()      　　　　　　　　//父类的 play() 方法前增加 virtual 关键字，这个函数便成为了虚函数
 5     {
 6         std::cout << "这是个父类的play" << std::endl;
 7     }
 8 };
 9 
10 class Son : public Father
11 {
12 public:
13     void play()
14     {
15         std::cout << "这是个子类的Play" << std::endl;
16     }
17 };

 1 class Father
 2 {
 3 public:
 4     virtual void play()                                        //父类的 play() 方法前增加 virtual 关键字，这个函数便为虚函数
 5     {
 6         std::cout << "这是个父类的play" << std::endl;
 7     }
 8 };
 9 
10 class Son : public Father
11 {
12 public:
13     virtual void play()                                        //派生类继承的虚函数前，可以不加 virtual，但加上会使代码更加可读
14     {
15         std::cout << "这是个子类的Play" << std::endl;
16     }
17 };

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 class Father
 5 {
 6 public:
 7     virtual void func_1() { cout << "Father::func_1" << endl; }
 8     virtual void func_2() { cout << "Father::func_2" << endl; }
 9     virtual void func_3() { cout << "Father::func_3" << endl; }
10 };
12 
13 int main(void)
14 {
15     Father father_1;        //虚函数表就保存在这个 father 对象里边
16 
17     cout << "sizeof(father_1)=="<< sizeof(father_1) << endl;
18 
19 }

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 class Father
 5 {
 6 public:
 7     virtual void func_1() { cout << "Father::func_1" << endl; }
 8     virtual void func_2() { cout << "Father::func_2" << endl; }
 9     virtual void func_3() { cout << "Father::func_3" << endl; }
10     void func_4() { cout << "非虚函数：Father::func_4" << endl; }            //它不存在与对象中
11 
12 public:
13     int x = 666;
14     int y = 888;
15 };
16 
17 typedef void(*func_t)(void);            //定义一个函数指针类型，返回类型void，参数也是void，给 33 行进行函数类型转换
18 
19 int main(void)
20 {
21     Father father;                        //虚函数表就保存在这个 father 对象里边
22 
23     cout << "sizeof(father)=="<< sizeof(father) << endl;
24 
25     cout << "对象地址：" << (int*)&father << endl;        //转换为int类型的指针，会打印出十六进制的地址
26 
27     int* vptr = (int*)*(int*)(&father);                    //取到虚函数表的地址
28     //第一个 (int*) 仅仅是为了让编译器通过，因为 *(int*)(&father) 取出来的是一个整数，而接受类型是 int*
29     //中间的 * 号，取 father 对象地址中的内容
30     //第二个 (int*) 是强转为 int* 后取地址，不强转类型会不匹配
31 
32     cout << "通过虚函数表指针调用第一个虚函数：";
33     ((func_t) * (vptr + 0))();        //vptr 是虚函数表的地址，加*号取内容，访问到第一个虚函数，但这时他是一个地址，我们需要给他强转为函数
34 
35     cout << "n通过虚函数表指针调用第二个虚函数：";
36     ((func_t) * (vptr + 1))();
37 
38     cout << "n通过虚函数表指针调用第三个虚函数：";
39     ((func_t) * (vptr + 2))();
40 
41     cout << "n查看其他成员地址：" << endl;
42     cout << "访问方式一：数据成员 x 的地址：" << &father.x << endl;
43     cout << "访问方式二：数据成员 x 的地址：" << std::hex << (int)&father + 4 << endl;
44     
45     cout << "nn第一个数据成员地址与对象地址相差：" << (char)&father.x - (char)(int*)&father << endl;
46 
47     //方式二：取father的地址，转成int类型后+4个字节访问对象的第2个数据成员，然后再把地址值转成指针，访问里边的数据
48     cout << "n第一个数据成员 x 的值：" << endl;
49     cout << "访问方式一：" << std::dec << father.x << endl;
50     cout << "访问方式二：" << *(int*)((int)&father + 4) << endl;
51 
52     cout << "n第二个数据成员 y 的值：" << endl;
53     cout << "访问方式一：" << std::dec << father.y << endl;
54     cout << "访问方式二：" << *(int*)((int)&father + 8) << endl;
55 }