vtable

Vtable

虛表。

每一個有虛函數的類都有這樣一個東西。

它實際上記錄了本類中所有虛函數的函數指針，也就是說是個函數指針數組的起始位置。

比如virtual void TheSecondFun()記錄在數組的第二個元素，當一個該類的對象實例調用TheSecondFun時就根據對應關係把第二個函數指針取出來，再去執行該函數，這種行為叫晚綁定，也就是說在運行時才知道調用的函數是什麼樣子的，而不是在編譯階段就確定的早綁定。

虛函數的處理：

通常是由虛函數表（vtable）來實現的。

虛函數表的結構：它是一個函數指針表，每一個表項都指向一個函數。任何一個包含至少一個虛函數的類都會有這樣一張表。需要注意的是vtable只包含虛函數的指針，沒有函數體。實現上是一個函數指針的數組。虛函數表既有繼承性又有多態性。每個派生類的vtable繼承了它各個基類的vtable，如果基類vtable中包含某一項，則其派生類的vtable中也將包含同樣的一項，但是兩項的值可能不同。如果派生類覆寫(override)了該項對應的虛函數，則派生類vtable的該項指向覆寫后的虛函數，沒有覆寫的話，則沿用基類的值。

每一個類只有唯一的一個vtable，不是每個對象都有一個vtable，恰恰是每個同一個類的對象都有一個指針，這個指針指向該類的vtable（當然，前提是這個類包含虛函數）。那麼，每個對象只額外增加了一個指針的大小，一般說來是4位元組。

在類對象的內存布局中，首先是該類的vtable指針，然後才是對象數據。

在通過對象指針調用一個虛函數時，編譯器生成的代碼將先獲取對象類的vtable指針，然後調用vtable中對應的項。對於通過對象指針調用的情況，在編譯期間無法確定指針指向的是基類對象還是派生類對象，或者是哪個派生類的對象。但是在運行期間執行到調用語句時，這一點已經確定，編譯后的調用代碼能夠根據具體對象獲取正確的vtable，調用正確的虛函數，從而實現多態性。

例:

實現多態:

class a

{

public:

virtual void fun1();

vitrual void fun2();

private:

int i;

}

class b : public a

{

public:

virtual void fun2();

virtual void fun3();

private:

int j;

}

則class a 的內存layout為(win32 platform)

begin of layout of class a

vtable pointer (pointer to vtable of class a see below) (4 bytes)

int i (4 bytes)

end of layout of class a

vtable of class a

begin of vtable of class a

start address of a::fun1 (4 bytes)

start address of a::fun2 (4 bytes)

end of vtable of class a

class b 的內存layout為(win32 platform)

begin of layout of class b

vtable pointer (pointer to vtable of class b see below) (4 bytes)

int i (4 bytes)

int j (4 bytes)

end of layout of class b

vtable of class b

begin of vtable of class b

start address of a::fun1 (4 bytes)

start address of b::fun2 (4 bytes)

start address of b::func3 (4 bytes)

end of vtable of class b

所以才有

a* p = new b;

p->fun2() 調 b::fun2()