浅谈多态中的虚函数和虚表

需要实现多态必不可少的就是虚函数，类的成员函数前加virtual关键字，这个成员函数就是虚函数；例如：

class T
{
	public:
	
	virtual void fun()
	{
		cout<<"fun()"<<endl;
	}
	
	int _t;

};
           

在不加virtual的情况下：sizeof(T)的大小为4;

加了vitual变成虚函数之后：sizeof(T)的大小为8；

这是为什么呢？？

存在虚函数的类的对象模型为：

由此图可以看出T的对象中不仅有_t而且还有一个指针，这个指针指向的是一个存放虚函数地址的表，也就是虚表。所以在类成员函数前加了virtual之后的大小为８；

根据下图就可以看出虚表中是怎么去存放虚函数的地址：

在单继承下的虚函数表又是什么样？？

class T{
public:
	  virtual void fun1()
	{
		cout << "T::fun1()" << endl;
	}

	 virtual  void fun2()
	  {
		  cout << "T::fun1()" << endl;
	  }
	int _t;
};

class Z : public T{
public:
	virtual void fun1()
	{
		cout << "Z::fun1" << endl;
	}

	virtual void fun3()
	{
		cout << "Z::fun3" << endl;
	}
	int _z;
};
           

上述代码中，类Ｚ单继承Ｔ，重写了Ｔ类中的fun1,fun2并没有重写,在Z类本身中还加了自己的虚函数fun3;

Z的对象模型为：

vs2013监视窗口：

由上图监视窗口可以看出在__vfPtr所指的虚表中只有Z::fun1和T::fun2这两个虚函数的地址，fun3并没有存在于虚表中，这是因为vs2013下编译器的一个bug，不过我们

换一种方式（打印虚表）来看虚表：

class T{
public:
	  virtual void fun1()
	{
		cout << "T::fun1()" << endl;
	}

	 virtual  void fun2()
	  {
		  cout << "T::fun1()" << endl;
	  }
	int _t;
};

class Z : public T{
public:
	virtual void fun1()
	{
		cout << "Z::fun1()" << endl;
	}

	virtual void fun3()
	{
		cout << "Z::fun3()" << endl;
	}
	int _z;
};

typedef void (*V_F) ();

void PrintVtable(int vptr)
{
	int * ptr = (int *)vptr;

	printf("虚表：0x%p\n",ptr);

	for (int i = 0; ptr[i] != 0; i++) //通常虚表以0为结束标志；
	{
		V_F f = (V_F)ptr[i];
		f();
	}
}

void test()
{
	Z z;
	PrintVtable(*(int*)(&z));
}
           

运行截图：

多继承的虚函数表：

class T{
public:
	  virtual void fun1()
	{
		cout << "T::fun1()" << endl;
	}

	 virtual  void fun2()
	  {
		  cout << "T::fun2()" << endl;
	  }
	int _t;
};

class Z {
public:
	virtual void fun1()
	{
		cout << "Z::fun1()" << endl;
	}

	virtual void fun2()
	{
		cout << "Z::fun2()" << endl;
	}
	int _z;
};

class P : public Z,public T{
public:
	virtual void fun1()
	{
		cout << "P::fun1()" << endl;
	}

	virtual void fun3()
	{
		cout << "P::fun3()" << endl;
	}
};

typedef void (*V_F) ();

void PrintVtable(int vptr)
{
	int * ptr = (int *)vptr;

	printf("虚表：0x%p\n",ptr);

	for (int i = 0; ptr[i] != 0; i++) //通常虚表以0为结束标志；
	{
		V_F f = (V_F)ptr[i];
		f();
	}
}

void test()
{
	
	P p;
	PrintVtable(*(int *)(&p));
}
           

运行截图：

可以看出在虚函数表中没有出现虚函数T::fun2();这是因为派生类中的虚函数会放在第一个继承的虚表中；