虚函数表（Vtable）是如何工作的

Question

虚函数表（Vtable）是如何工作的

c++virtualvtable

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在虚函数表中，当编译器遇到类中的虚函数时，它会创建虚函数表并将虚函数地址放置在其中。继承其他类时也是如此。但是，它是否在每个类中都创建指向每个虚函数表的新指针？如果不是，那么当创建派生类的新实例并分配给基类指针时，如何访问虚函数呢？

- Naruto

可能是Virtual Table C++的重复问题。 - Bo Persson

3个回答

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对于每个带有虚函数的类，都会创建一个虚函数表(vtable)。然后，当使用构造函数创建一个带有vtable的类的对象时，构造函数将适当的vtable复制到对象中。因此，每个对象都有指向其vtable的指针(或在多重继承的情况下，必要时是指向每个vtable的指针)。编译器知道vtable在对象中的位置，因此当需要调用虚方法时，它会输出字节码以确定vtable、查找适当的方法，并跳转到其地址。

在单一继承的简单情况下，子类从父类的vtable开始，并为子类中覆盖父类方法的每个虚方法获取一个被覆盖的条目(对于在子类中不覆盖父类方法的每个虚函数，它还会获得一个新条目)。

- Joshua Glazer

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每当程序编译时，都会创建每个类的虚表，这表明虚表是基于每个类创建的。在运行时，当对象被创建时，编译器会为对象分配vptr，它指向特定类别对象的虚表。简而言之，vptr是基于每个对象创建的。

- DNamto

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可以查看英文原文，
原文链接

- IndieProgrammer · Accepted Answer

每次创建包含虚拟函数的类，或从包含虚拟函数的类派生时，编译器都会为该类创建一个唯一的VTABLE。

如果在基类中声明了一个虚拟函数，但没有覆盖它，则编译器将在派生类中使用基类版本的地址。

然后将VPTR放置到类中。在简单继承中，每个对象只有一个VPTR。必须将VPTR初始化为适当VTABLE的起始地址。（这发生在构造函数中。）

一旦VPTR被初始化为正确的VTABLE，对象实际上“知道”它的类型。但是，除非在调用虚拟函数的点使用自我知识，否则这种自我知识是没有价值的。

当您通过基类地址调用虚拟函数（当编译器没有所有必要的信息来执行早期绑定时的情况）时，会发生特殊的事情。不像执行typical函数调用那样，它只是针对特定地址的汇编语言CALL，而是生成不同的代码来执行函数调用。