C++虚函数和虚函数表

前导

在上面的博文中描述了基类中存在虚函数时，基类和派生类中虚函数表的结构。

在派生类也定义了虚函数时，函数表又是怎样的结构呢？

先看下面的示例代码：

#include <iostream>

using namespace std;

class A
{
public:
    virtual void funcA(){ cout<<"A"<<endl; }
};

class B
{
public:
    virtual void funcB(){ cout<<"B"<<endl; }
};

class C : public A, public B
{
public:
    virtual void funcC(){ cout<<"C"<<endl; }
};

int main()
{
    C c;
    cin.get();
}

class A 和 class B 都有一个虚函数，然后 class C 继承 A 和 B。在VS2010中，查看变量：

如图所示，局部变量中只显示了从 A 和 B 继承来的虚函数表地址。那么 C 自己的虚函数呢？

首先查看 A 虚函数表地址：

 

可以看到，虚函数表中的前4个字节就是 A 中虚函数的地址（红色框）。同时后面又紧跟着4个有内容的字节，然后才是表示虚函数表结束的4个0。

可以猜测，这应该就是 C 的虚函数地址。再来看一下 B 的虚函数表：

可以看到，虚函数表中只有 B 的虚函数这一个地址。为了证实上面的猜测，将函数指针从 A::funcA 向后递增一次，应该就是对 C::funC的调用：

int main()
{
    typedef void(*pfun)();

    C c;
    auto p = &c;

    auto funcA = (pfun)**((int**)p);
    funcA(); // 调用 A::funcA

    auto funcC = (pfun)*(*((int**)p) + 1);
    funcC(); // 调用 C::funcC

    cin.get();
}

输出结果： 证实了我们的猜测。

 

如果在增加一个 class D 继承 C 呢？

class D : public C
{
virtual void funcD() {}
};

int main()
{
    D d;

    cin.get();
}

变量：

和 C 中展示的一样，只有两个虚函数表。

内存：

可以看到，在 A::funcA 后还有两个地址，可以推测就是 C::funcC 和 D::funcD 的地址了。

 

总结：

1、在多继承中，派生类的虚函数表的个数由它所继承的“顶层的”基类的个数决定：有多少个这样的基类，就有多少个虚函数表。

2、派生类自己的虚函数被追加到第一个虚函数表的后面。

例如下面的继承：

假设每个类 X 都有一个 funcX 虚函数，那么G中虚函数和虚函数表如下：