继续虚函数

关于虚表和虚指针的具体实现方法，最近看到了一个我觉得比较符合逻辑的解释：

 

动态绑定的实现机制（三步）

1.为每一个包含虚函数的类设置一个虚表（VTABLE）
每当创建一个包含有虚函数的类或从包含虚函数的类派生一个类时，编
译器就会为这个类创建一个VTABLE。在VTABLE中，编译器放置了这个
类中，或者它的基类中所有已经声明为 virtual 的函数的地址。如果在这
个派生类中没有对基类中声明为 virtual 的函数进行重新定义，编译器就
使用基类的这个虚函数的地址。而且所有VTABLE中虚函数地址的顺序是
完全相同的。

2.初始化虚指针（VPTR）
然后编译器在这个类的各个对象中放置VPTR。VPTR在对象的相同的位置（通常都
在对象的开头）。VPTR必须被初始化为指向相应的VTABLE。

3.为虚函数调用插入代码
当通过基类的指针调用派生类的虚函数时，编译器将在调用处插入相应
的代码，以实现通过VPTR找到VTABLE，并根据VTABLE中存储的正确
的虚函数地址，访问到正确的函数。

 

 

 

为了搞清楚虚指针（VPTR）的具体空间分配情况，做了如下的试验

 

试验一

#include
#include
using namespace std;

class cdoc  
{
  public:
    virtual   void   serialize()  
        {cout<<"cdoc::serialize";} 
    void   func()  
        {serialize();}
  private:
          int a;
          char b[3];  
  
};  
   
   
class cmydoc:public cdoc  
{  
   public:
    virtual   void   serialize()  
        {cout<<"cmydoc::serialize";} 
};

 

int main() 
{

  cout<<"Size of cdoc:"<  cout<<"Size of cmydoc:"< 
  return 0;
}

 

运行的结果为：

Size of cdoc:12
Size of cmydoc:12

 

 

试验二

我们稍加改动，将

class cmydoc:public cdoc  
{  
   public:
    virtual   void   serialize()  
        {cout<<"cmydoc::serialize";} 
};

 

改为：

class cmydoc:virtual public cdoc  
{  
   public:
    virtual   void   serialize()  
        {cout<<"cmydoc::serialize";} 
};

 

运行结果变为：

 

Size of cdoc:12
Size of cmydoc:16

 

试验三

改为：

class cmydoc
{  
   public:
    virtual   void   serialize()  
        {cout<<"cmydoc::serialize";} 
};

 

运行结果变为：

 

Size of cdoc:12
Size of cmydoc:4

 

总结：

1）试验三说明：sizeof某个class代表的是以这个class创建对象时给它分配的真实空间的大小，可以看出在32位机器上面，每个包含虚函数的对象是有一个4个字节的虚指针（VPTR）空间的

2）普通继承下，试验一表明每个包含虚函数的对象只有一个指向该类虚表的指针，并不继承父类的虚指针

3）虚继承下，试验二表明实现虚继承时，会需要额外的空间的，要跟虚函数实现的多态的空间分配区分开来