C++迟后联编和虚函数表-阿里云开发者社区

C++迟后联编和虚函数表

2017-11-09 1151

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简介：

先看一个题目：

class Base
{
public:
    virtual void Show(int x)
    {
        cout << "In Base class, int x = " << x << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    virtual void Show(float x)
    {
        cout << "In Derived, float x = " << x << endl;
    }
};

void test (Base &b)
{
    int i = 1;
    b.Show(i);
    
    float f = 2.0;
    b.Show(f);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    Base bc;

    Derived sc;
    test(bc);
    test(sc);
 
    return 0;
}

输出结果为:D

A、In Base class, int x = 1;
   In Base class, int x = 2;
   In Derived, int x = 1;
   In Derived, float x = 2;
B、In Base class, int x = 1;
   In Base class, int x = 2;
   In Derived, float x = 1;
   In Derived, float x = 2;
C、In Base class, int x = 1;
   In Base class, int x = 2;
   In Base, int x = 1;
   In Base, float x = 2;
D、In Base class, int x = 1;
   In Base class, int x = 2;
   In Base class, int x = 1;
   In Base class, int x = 2;

理由：如果虚函数在基类与子类中出现的仅仅是名字的相同，而参数类型不同，或者返回类型不同，即使写上了virtual关键字，也不进行迟后联编。

stackoverflow上，可以看到解释，http://stackoverflow.com/questions/27227189/override-virtual-function-with-different-parameters-in-c

C++里有两种编译类型：
1）先期联编或静态联编：在编译时就能进行函数联编称为先期联编或静态联编。
2）迟后联编或动态联编：在运行时才能进行的联编称为迟后联编或动态联编。

virtual关键字的作用就是提示编译器进行迟后联编，告诉链接过程：“我是个虚的，先不要连接我，等运行时再说”。具体原理：当编译器遇到virtual后，会为所在的类构造一个表和一个指针，那个表叫做vtbl，每个类都有自己的vtbl，vtbl的作用就是保存自己类中虚函数的地址，我们可以把vtbl形象地看成一个数组，这个数组的每个元素存放的就是虚函数的地址，指针叫做vptr，指向那个表。而这个指针保存在相应的对象当中，也就是说只有创建了对象以后才能找到相应虚函数的地址。

对于下面这种常见代码（假如Base是Derive的父类）：

Base *p=new Derive();
p->virtual_fun();

在程序运行时，根据对象的类型去初始化vptr，从而让vptr正确的指向所属类的虚表。上述程序中，由于p实际指向的对象类型是Derive，因此vptr指向的Derive类的vtable，当调用p->virtual_fun()时，根据虚表中的函数地址找到的就是Derive类的virtual_func()函数。

假设我们有这样的一个类：

class Base {

     public:

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

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

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

};