【总结】关于C++虚函数、多态和对象切割
内容导读
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内容图文
貌似很少有把这几件事连在一起讲的，在网上查了好久，也翻了半天书才弄明白整个过程是怎么回事。
先说现象再说原理：
1
//
vtableTest.cpp : Defines the entry point for the console application.
2
//
3
4 #include "stdafx.h" 5 #include "iostream" 6usingnamespace std;
7 8class Base
9{
10public:
11virtualvoid function1() {cout << "Base f1" << endl;};
12virtualvoid function2() {cout << "Base f2" << endl;};
13};
1415class D1: public Base
16{
17public:
18virtualvoid function1() {cout << "D1 f1" << endl;};
19};
2021int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
22{
23 Base* pb0 = new Base();
24 pb0->function1();
2526 Base* pb = new D1();
27 pb->function1();
28 pb->function2();
29 pb->Base::function1();
3031 D1 d1;
32 Base b = d1;
33 b.function1();
34 b.function2();
35 getchar();
36delete pb0;
37delete pb;
38return0;
39 }
这个输出是：
Base f1
D1 f1
Base f2
Base f1
Base f1
Base f2
虚函数：
当Class中定义了virtual function之后，编译器会给这个Class加入一个虚指针(vptr)，并生成一张虚函数表(vtable)。
1
class
Base
2
{
3
public
:
4
virtual
void function1() {cout << "Base f1" << endl;};
5virtualvoid function2() {cout << "Base f2" << endl;};
6};
7 8class D1: public Base
9{
10public:
11virtualvoid function1() {cout << "D1 f1" << endl;};
12 };
示例中的Base有一个自己的虚函数表，表里面有function1和function2两个函数。当调用的时候
Base* pb = new Base(); pb->function1();
此时会根据pb找到这个对象在内存中的位置，然后找到该对象由编译器生成的vptr，根据vptr找到vtable，然后执行里面的function1方法。
此时的输出是"Base f1"。
多态：
而当这么玩的时候：
Base* pb = new D1(); pb->function1();
由于D1继承了Base，也会继承Base的vptr，但会单独生成一张属于D1自己的vtable。vptr会指向这张新的D1的vtable。
D1的定义中重写了function1方法，也就是说，在D1的vtable中，function1被新的方法（定义在D1里的那个）覆盖，而function2与Base中的相同。
于是在调用function1()时，会根据pb找到这个对象在内存中的位置，然后找到该对象由编译器生成的vptr（这个vptr是指向D1的vtable的），在执行vtable中的function1()，这个function1()就是D1中定义的那个了。
于是此时输出是"D1 f1"。
当然了如果非要执行父类的虚函数也是可以的，毕竟Base的vtable还在那，直接调用也行。
pb->Base::function1();
加上Base::会指明（虚？）函数表，让系统直接去找相应的函数来执行。
这样的输出还是"Base f1"。
对象切割：
这个一点都不好玩。
D1 d1;
Base b = d1;
b.function1();
d1占据的内存里由他的父类Base和D1自己独有的内容这两部分构成。当执行Base b = d1; 的时候会发生对象切割(Object Slicing)，此时的b仅仅拥有Base类中的成员，D1里的成员就全部被丢掉了。
不过b的成员应该是从d1那里复制过来的，但是为毛function1的时候会输出"Base f1"啊这个问题困扰了我好久。
Base b = d1;这个过程稍微复杂一些。
由于Base中有虚函数，所以是不能“按位拷贝（Bitwise Copy）”的。编译器会给Base单独生成一个赋值函数，并重置vptr把他指向Base自己的vtable。
这么做估计是为了防止虚函数中调用了子类的成员，这样父类被切割后再去调用子类的方法程序应该会挂掉吧。
所以这个例子中还是会输出"Base f1"。
参考：
1，《深入探索C++对象模型》
2，http://www.learncpp.com/cpp-tutorial/125-the-virtual-table/ （这里面讲的更详细）
原文：http://www.cnblogs.com/mrls/p/4689961.html
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