C++单继承、多继承情况下的虚函数表分析

C++的三大特性之一的多态是基于虚函数实现的，而大部分编译器是采用虚函数表来实现虚函数，虚函数表（VTAB）存在于可执行文件的只读数据段中，指向VTAB的虚表指针（VPTR）是包含在类的每一个实例当中。当使用引用或指针调用虚函数时，首先通过VPTR找到VTAB，然后通过偏移量找到虚函数地址并调用。

本文参考：1.http://blog.lucode.net/programming-language/cpp-vtab-and-call-convention.html

　　2.https://blog.csdn.net/tangaowen/article/details/5830803

　　3.《深度探索C++对象模型》

一、单继承

#include<iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
class A {
public:
    void func() {
        cout << "A::func()" << endl;
    }
    virtual void func1() {
        cout << "A::func1(): " << endl;
    }

    virtual void func3() {
        cout << "A::func3(): " << endl;
    }
};

class B: public A {
public:
    virtual void func() {
        cout << "B::func()" << endl;
    }
    virtual void vfunc() {
        cout << "B::vfunc()" << endl;
    }
    void func1() {
        cout << "B::func1(): " << endl;
    }
};
int main() {
    typedef void (*Fun)(void);
    B a;

    Fun *fun = NULL;
    fun = (Fun*) ((int *) *(int *) &a);
//    fun = *(Fun **) &a;
    fun[0]();
    fun[1]();
    fun[2]();
    fun[3]();

    return 0;
}

运行结果：

B::func1():
A::func3():
B::func()
B::vfunc()

二、多重继承

#include<iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
class B1 {
public:
    virtual void barB1() {cout << "B1::bar" << endl;}
    virtual void fooB1() {cout << "B1::foo" << endl;}
};

class B2 {
public:
    virtual void barB2() {cout << "B2::bar" << endl;}
    virtual void fooB2() {cout << "B2::foo" << endl;}
};

class D : public B1, B2 {
public:
    void fooB1() {cout << "D::foo" << endl;}
    void barB2() {cout << "D::bar" << endl;}
};

typedef void (*Func)();
int main() {
    D tt;
    Func* vptr1 = *(Func**)&tt;
    Func* vptr2 = *((Func**)&tt + 1);

    vptr1[0]();
    vptr1[1]();
    vptr1[2]();
    cout<<"\\\\\\"<<endl;
    vptr2[0]();
    vptr2[1]();

    return 0;
}

运行结果：

B1::bar
D::foo
D::bar
\\\
D::bar
B2::foo

结论：

     多重继承会有多个虚函数表，几重继承，就会有几个虚函数表。这些表按照派生的顺序依次排列，如果子类改写了父类的虚函数，那么就会用子类自己的虚函数覆盖虚函数表的相应的位置，如果子类有新的虚函数，那么就添加到第一个虚函数表的末尾。

  

再简单总结一下 覆盖 隐藏 重载 的区别：

覆盖 是C++虚函数的实现原理，基类的虚函数被子类重写，要求函数参数列表相同；

隐藏 是C++的名字解析过程，分两种情况，基类函数有virtual，参数列表不同，或基类函数没有virtual，无论参数列表是否相同。此时基类指针指向基类实例则调用基类函数，指向子类则调用子类函数。

重载 是在同一命名空间中根据参数对同名函数的区别。

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