深入理解C++虚函数表

　　虚函数表是C++类中存放虚函数的一张表，理解虚函数表对于理解多态很重要。

　　本次使用的编译器是VS2013，为了简化操作，不用去操作函数指针，我使用到了VS的CL编译选项来查看类的内存布局。

　　CL使用方法：

　　（1）在开始菜单中的vs目录下打开"Visual Studio Tools"目录，找到"VS2013 开发人员命令提示"，打开它；

　　（2）将你要编译的文件放到该命令行对应的文件夹中。

　　（3）输入cl "文件名" /d1reportSingleClassLayout"类名"

　　（具体的使用方法可以参考以下博客：http://www.cnblogs.com/dsky/archive/2012/02/07/2340984.html）

　　例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class C {
public:    
    int a;
    int b;
};

int main() {
    return 0;
}

　　输出结果：

 

 

　　（1）单个类的虚函数表

class C {
public:    
    virtual void foo() {}
    int m;
};

　　结果分析：可以看见虚表处于类的最开始处，这是为了提高效率和正确查找虚函数。

　　（2）单继承

class Base {
public:
    virtual void v1() {}
    int b;
};

class Derived : public Base {
public:    
    virtual void v2() {}
    int d;
};

　　结果分析：在类Derived的最前面是类Base，与我们所预期的一样。虚表并不是Base和Derived都有，而是只有Base有，Derived中的虚函数放在了Base里的虚表中。

 

　　（3）单继承 + 覆盖

class Base {
public:
    virtual void v1() {}
    int b;
};

class Derived : public Base {
public:    
    virtual void v1() {}
    virtual void v2() {}
    int d;
};

　　结果分析：我们在Derived中覆盖了Base的v1，从结果可以看出虚表中原来的Base::v1变为了Derived::v1

 

　　（4）多继承

class Base1 {
public:
    virtual void v1() {}
    int b1;
};

class Base2 {
public:    
    virtual void v2() {}
    int b2;
};

class Derived : public Base1, public Base2 {
public:    
    virtual void v3() {}
    int d;
};

　　结果分析：两个基类各自有自己的虚表，而Derived的虚函数放在了第一张虚表中。

 

　　（5）虚继承

class VBase {
public:
    virtual void vb1(){}
    int vb;
};

class Base1 : virtual public VBase {
public:
    virtual void v1() {}
    int b1;
};

class Base2 : virtual public VBase {
public:    
    virtual void v2() {}
    int b2;
};

class Derived : public Base1, public Base2 {
public:    
    virtual void v3() {}
    int d;
};

　　结果分析：虚继承后，基类中多了一张虚类表（vbtable），该虚类表记录的是到虚类的偏移量，比如4+24 = 28。而虚函数表的情况一如我们之前讨论。再细看，我们发现虚基类并不作为继承类的一部分，而是由虚类表来找到。