C++ 虚函数表

• 当通过指针访问类的成员函数时：

  • 如果该函数是非虚函数：编译器会根据指针的类型找到该函数。
  • 如果该函数是虚函数，并且派生类有同名的函数遮蔽它：编译器会根据指针的指向找到该函数，这就是多态。

• 对象的内存模型是非常干净的，没有包含任何成员函数的信息，编译器究竟是根据什么找到了成员函数呢？

  • 编译器之所以能通过指针指向的对象找到虚函数，是因为在创建对象时额外的增加了虚函数表

• 虚函数表（vtable）

  • 如果一个类包含了虚函数，那么在创建该类的对象时就会额外的增加一个数组，数组中每一个元素都是虚函数的入口地址。
  • 不过数组和对象是分开存储的，为了将对象和数组关联起来，编译器还要再对象中安插一个指针，指向数组的起始位置。
  • 这里的数组就是虚函数表。

  #include <iostream>
  #include <string>
  using namespace std;
  
  //People类
  class People{
  public:
      People(string name, int age); //构造函数 
  public:
      virtual void display();
      virtual void eating();
  protected:
      string m_name;
      int m_age;
  };
  People::People(string name, int age): m_name(name), m_age(age){ }
  void People::display(){
      cout<<"Class People："<<m_name<<"今年"<<m_age<<"岁了。"<<endl;
  }
  void People::eating(){
      cout<<"Class People：我正在吃饭，请不要跟我说话..."<<endl;
  }
  
  //Student类
  class Student: public People{
  public:
      Student(string name, int age, float score); //构造函数 
  public:
      virtual void display();
      virtual void examing();
  protected:
      float m_score;
  };
  Student::Student(string name, int age, float score):
      People(name, age), m_score(score){ }
  void Student::display(){
      cout<<"Class Student："<<m_name<<"今年"<<m_age<<"岁了，考了"<<m_score<<"分。"<<endl;
  }
  void Student::examing(){
      cout<<"Class Student："<<m_name<<"正在考试，请不要打扰T啊！"<<endl;
  }
  
  //Senior类
  class Senior: public Student{
  public:
      Senior(string name, int age, float score, bool hasJob); //构造函数 
  public:
      virtual void display();
      virtual void partying();
  private:
      bool m_hasJob;
  };
  Senior::Senior(string name, int age, float score, bool hasJob):
      Student(name, age, score), m_hasJob(hasJob){ }
  void Senior::display(){
      if(m_hasJob){
          cout<<"Class Senior："<<m_name<<"以"<<m_score<<"的成绩从大学毕业了，并且顺利找到了工作，Ta今年"<<m_age<<"岁。"<<endl;
      }else{
          cout<<"Class Senior："<<m_name<<"以"<<m_score<<"的成绩从大学毕业了，不过找工作不顺利，Ta今年"<<m_age<<"岁。"<<endl;
      }
  }
  void Senior::partying(){
      cout<<"Class Senior：快毕业了，大家都在吃散伙饭..."<<endl;
  }
  
  int main(){
      People *p = new People("赵红", 29); //基类指针指向基类 
      p -> display();
  
      p = new Student("王刚", 16, 84.5); //基类指针指向派生类 
      p -> display();
  
      p = new Senior("李智", 22, 92.0, true); //基类指针指向派生类 
      p -> display();
  
      return 0;
  }
  

  /*运行结果：*/
  Class People：赵红今年29岁了。
  Class Student：王刚今年16岁了，考了84.5分。
  Class Senior：李智以92的成绩从大学毕业了，并且顺利找到了工作，Ta今年22岁。