虚函数,虚表
2015-07-15 14:57
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一、虚函数
首先,虚函数的定义为在函数前添加关键字virtual。然后,之所以定义虚函数,是为了实现语言的多态性的特点。虚函数里面有纯虚函数的玩意。通过直接在虚函数后面添加= 0来实现,举例如下:
virtual void (*Fun)() = 0;
应该注意的是,当一个类中出现了至少一个纯虚函数时,这个类就成为了传说中的抽象类。抽象类的特点是无法被实例化为一个对象。原因就涉及到了纯虚函数的特点。纯虚函数表示这个虚函数还没有实现,它要在这个类的派生类中具体的实现,然后它才可以被实例化。这个的好处就是提供接口,留着实现方法去等待实现,就像BOSS把任务接口给出,而具体的实现就让员工去实现,而当员工没有实现的时候,项目自然就无法实现了。
二、虚表
当一个类出现了虚函数时,不管是纯虚函数还是普通的虚函数,此时,类中都会出现一个vptr的虚表指针。因此,这里就会出现许多关于求类的大小的问题。特别注意,空类和只有普通类成员函数的类的大小为1,而出现纯虚函数和虚函数时,则增加一个指针类型的大小。这里给出求虚表地址的求法。先给出代码:
[cpp] view
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#include<iostream>
using namespace std;
typedef void(*Fun)(void);
class A
{
public:
virtual void fun1()
{
cout << "this is fun1." << endl;
}
virtual void fun2()
{
cout << "this is fun2." << endl;
}
private:
int x;
};
int main()
{
A a;
printf("%p\n",&a);
printf("%p\n", (int *)*(int *)&a);
cout << (int *)&a << endl;
cout << (int *)*(int *)&a << endl;
Fun p = (Fun)*((int *)*(int *)(&a)+1);
p();
p = (Fun)*((int *)*(int *)&a);
p();
((Fun)*((int *)*(int *)(&a) + 1))();
return 0;
}
*/
首先,我们定义了一个包含虚函数的对象a。&a表示取得对象的地址,但是对象的地址不等于虚表的地址,虽然虚表位于对象的存储块的最开始位置。我们可以通过(int*)&a取得对象首元素的地址,即第一张虚表的位置。然后通过*引用,获取虚表的第一个元素,即指向fun1()的函数指针,此时,通过(int*)来强转成整形指针地址类型,因为一个指针的大小为4字节,而后通过+1操作获取下一个虚函数的地址指针。所以,(int *)&a为虚表的地址,(int *)*(int *)&a为第一个虚函数的地址。当需要调用这个虚函数时,先*引用这个虚函数指针,再加上(),如*(int*)*(int*)&a。
三、虚继承
首先,分析简单的虚继承问题。当类中出现了纯虚函数或虚函数时,此时派生类都会有两种情况:派生类原来没有虚表,继承了父类的虚表;派生类原来有虚表,此时父类的虚表替换子类虚表,将子类虚表置入父表中,然后子类中的虚函数覆盖父类中的同名虚函数。
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