深入浅出之虚函数原理篇（笔记三）

上一节，我们讲到了虚函数，那么你知道虚函数是如何做到多态的吗？

虚函数是通过后期绑定，在执行时间接通过一张虚函数表，间接调用欲绑定的函数。表中的每一个元素都指向虚函数的地址。当然，编译器也会为类增加一项成员变量，此成员变量是一个指向虚函数表的指针。可用图解表示如下：

注意：

成员函数memfuc()经过编译之后,形成代码，然后放在内存中的代码区，并不是数据段。成员函数都是放在一起，而且由同一个类的所有对象共享。，用sizeof(a)计算的结果是不包括代码段的。

以下几点，等下我们一一论证：

1.每一个由此类派生出来的对象，都有一个vptr。当我们通过对象调用虚函数时，实际上是通过vptr找到虚函数表，然后通过虚函数表找到真正的虚函数地址。

2.虚函数表中的内容是根据类中的虚函数声明顺序一个一个填 入函数指针。

3.当派生类继承了基类后，同时也继承了虚函数表,当我们在派生类中修改了虚函数时，其对应的虚函数表中所指向的函数地址，就不再是基类的了，而是派生类的了。此点我们用图解如下：

现在我们来分析一下到底是不是这样的？这一节讲解以下面的代码为例（在上一节的例子基础上修改而成）

#include <iostream.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

class CEmployee
{
public:
    int m_name;
public:
    CEmployee(){};
    
    virtual int computerPay()
    {
        printf("这是基类的计算方法");
        return(2);
    }
    virtual void display()
    {
        printf("职员");
    }

};

class CWage:public CEmployee
{
public:
    int m_wage;
    int m_hour;
public:
    CWage(){};

    void set(int wage,int hour)
    {
        m_wage=wage;
        m_hour=hour;
    }
    virtual    int computerPay()
    {
        return m_wage*m_hour;
    }
    virtual void display()
    {
        printf("时薪职员");
    }
};

class CSales:public CWage
{
public:
    int n_sale;
    int n_hour;
public:
    CSales(){};
    
    void set(int sale,int hour)
    {
        n_sale=sale;
        n_hour=hour;
    }
    virtual    int computerPay()
    {
        return n_sale*n_hour+CWage::computerPay();
    }
    virtual void display()
    {
        printf("销售员");
    }

};

void main()
{
    cout<<sizeof(CEmployee)<<endl;
    cout<<sizeof(CWage)<<endl;
    cout<<sizeof(CSales)<<endl;
    CEmployee a;
    CWage     b;
    CSales    c;
    b.m_name=1;
    b.m_wage=2;
    b.m_hour=3;
    cout<<b.m_name<<endl;
    cout<<b.m_wage<<endl;
    cout<<b.m_hour<<endl;

    cout<<&b<<endl;
    cout<<&(b.m_name)<<endl;
    cout<<&(b.m_wage)<<endl;
    cout<<&(b.m_hour)<<endl;
    cout<<&c<<endl;
}

运行后的结果如下：

我们来分析一下：

1.sizeof(CEmployee)的大小为8，而这个类中只有一个整型是4个字节，那么还有四个字节是谁占了呢，对了，就是指向虚函数表的vptr成员变量。说明确实在类中只要有虚函数，就一定会有vptr这个成员变量。

2.sizeof(CWage)的大小为16,实际上是基类的整型＋本类的两个整型＋从基类继承的vptr也占用了四个字节，刚好说明派生类继承了虚函数表。

3.看清0x0012ff68这个内存地址，它是类CWage对象的起始地址，这个地址中的内容刚好是vptr,我们跟踪程序，调试时可查，我把图取上来大家看一下：

4.虚函数表中的内容是根据类中的虚函数声明顺序一个一个填 入函数指针。大家看上图先是压入CWag::computerPay,然后再是CWage::display。

5.当派生类继承了基类后，同时也继承了虚函数表,当我们在派生类中修改了虚函数时，其对应的虚函数表中所指向的函数地址，就不再是基类的了，而是派生类的了。现在我们看到的是b对象（即CWage）,转到C对象时，会发现虚函数表中的地址都发生变化了。

今天就先写到这儿，本人才shu学浅，有什么意见或见意，希望能与大家一同探讨。