C++虚函数

转自：http://blog.csdn.net/haoel/article/details/1948051

测试代码：

class Base {

public:

    virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }

    virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; }

    virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; }

};


    Base b;
    Fun pFun = NULL;
    cout << "虚函数表地址：" << (int*)(&b) << endl;
    cout << "虚函数表 — 第一个函数地址：" << (int*)*(int*)(&b) << endl;
    // Invoke the first virtual function 
    pFun = (Fun)*((long long*)*(long long*)(&b));
    pFun();

    pFun = (Fun)*((long long*)*(long long*)(&b) + 1);
    pFun();


    pFun = (Fun)*((long long*)*(long long*)(&b)+2);
    pFun();

其中：*(long long*)(&b)是把对象b最前面8字节内容取出；((long long*)*(long long*)(&b)),把取出的内容看作地址，也就是虚函数表的开始地址，即Base::f()所在位置；*((long long*)*(long long*)(&b))把虚函数表第一个位置内容取出；(Fun)*((long long*)*(long long*)(&b)内容作为地址，赋给函数指针。
结果：
虚函数表地址：0000006A8A65FB78
虚函数表 — 第一个函数地址：000000004CEA0498
Base::f
Base::g
Base::h

其它成员指的是member，不包括member function。成员函数存放在代码区域，同过对象空间内的指针调用。
注意：在上面这个图中，我在虚函数表的最后多加了一个结点，这是虚函数表的结束结点，就像字符串的结束符“/0”一样，其标志了虚函数表的结束。这个结束标志的值在不同的编译器下是不同的。

一般继承（无虚函数覆盖）

我们可以看到下面两点：
虚函数按照其声明顺序放于表中。
父类的虚函数在子类的虚函数前面。

一般继承（有虚函数覆盖）

我们从表中可以看到下面两点：
覆盖的f()函数被放到了虚表中原来父类虚函数的位置。
没有被覆盖的函数依旧。

多重继承（没有虚函数覆盖）
假设有下面这样一个类的继承关系。注意：子类并没有覆盖父类的函数。


我们可以看到：
每个父类都有自己的虚表。
子类的成员函数被放到了第一个父类的表中。（所谓的第一个父类是按照声明顺序来判断的）
这样做就是为了解决不同的父类类型的指针指向同一个子类实例，而能够调用到实际的函数。

多重继承（有虚函数覆盖）


我们可以看见，三个父类虚函数表中的f()的位置被替换成了子类的函数指针。这样，我们就可以任一静态类型的父类来指向子类，并调用子类的f()了。如：

    Derive d;
    Base1 *b1 = &d;
    Base2 *b2 = &d;
    Base3 *b3 = &d;

    b1->f(); //Derive::f()
    b2->f(); //Derive::f()
    b3->f(); //Derive::f()

    b1->g(); //Base1::g()
    b2->g(); //Base2::g()
    b3->g(); //Base3::g()

    long long** p = (long long**)&b;
    pFun = (Fun)p[0][0];
    pFun();
    pFun = (Fun)p[0][1];
    pFun();
    pFun = (Fun)p[0][2];
    pFun();

此处注意数组指针和二级指针的区别。
注：如果基类的析构函数声明为虚函数，那么在虚函数表base1中，Deriver：：g1前会有base1析构函数的地址；在vs的虚函数表中base1析构函数后的地址不会显示，但确实存在。