【C/C++】虚函数调用流程 | 虚函数和一般函数的区别

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c语言内容：

专栏：c语言之路重点知识整合

【c语言】全部知识点总结

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一、虚函数的调用流程

在定义了虚函数的类中，类的最开始部分是一个虚函数表的指针——虚函数指针

虚函数指向一个虚函数表，表中存放了虚函数的地址，实际的虚函数存放在代码段中。

当子类继承了父类的时候也会继承父类的虚函数表，当子类重写父类中虚函数的时候，会将继承到虚函数表中的地址替换为重写的函数地址。这个过程称为覆盖

虚函数列表中，在重写虚函数的后面是父类未重写的虚函数，然后是子类虚函数

以上的过程将在编译阶段进行

_vfptr指向虚函数列表，通过对虚函数列表中的函数取址执行就能实现多态

模仿_vfptr手动实现多态

在类中定义两个虚函数：

class CTest 
{
public:
	virtual void fun(){ cout << "virtual void fun()" << endl; }
	virtual void fun2() { cout << "virtual void fun2()" << endl; }
};

在主函数中定义一个对象，并定义一个父类指针指向这个对象

	CTest tst;
	CTest* ptst = nullptr;
	ptst = &tst;

首先实现虚函数指针的描述：

由于虚函数指针vfptr处于对象的内存最前面，并且占用4字节

通过解引用取得对象内存首地址的vfptr

	*(int*)ptst 

通过vfptr指针间接引用到虚函数列表vftable

将 ptst 所指向的内存中的值视为一个整数

	(int*) (*(int*)ptst) [0]

再视为一个指向函数的指针，赋值给 p_fun1

	typedef void (*P_FUN)();
	P_FUN p_fun1 = (P_FUN)((int*)(*(int*)&tst))[0];

完整调用流程：

	typedef void (*P_FUN)();

	P_FUN p_fun1 = (P_FUN)((int*)(*(int*)&tst))[0];
	P_FUN p_fun2 = (P_FUN)((int*)(*(int*)&tst))[1];
	(*p_fun1)();
	(*p_fun2)();

二、虚函数和一般函数的区别

• 调用流程不同：虚函数通过虚函数指针间接引用，普通函数可以使用函数名直接调用
• 调用效率不同：虚函数调用流程复杂，效率低，普通函数效率高
• 使用场景不同：虚函数的目的是为了实现多态

使用了虚函数，会增加访问内存开销，降低效率。

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