C ++继承/虚函数表问题

Question

更新：用直接的方法调用示例替换了析构函数示例。

您好，

如果我有以下代码：

class a
{
public:
    virtual void func0(); // a has a VTable now
    void func1();
};
class b : public a
{
public:
    void func0() { a::func0(); }
    void func2();
};

1. B中有VTable吗？B没有虚函数，但从b::func0()调用a::func0()。
2. func1是否在VTable中？它不是虚函数。
3. func2是否在VTable中？
4. 如果b::func0()中没有a::func0()的调用，上述答案会有所不同吗？

谢谢。

- jameszhao00

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请告诉我们您使用的编译器，这样会更好。虚拟表是实现特定的，尽管有努力标准化它们的格式。 - P Shved

Answer 1

如果你声明了虚函数，你也应该将析构函数声明为虚函数 ;-).

1. 类B有一个虚表，因为它有一个虚函数，即func0()。如果在基类中声明一个函数（包括析构函数）为虚函数，所有派生类将具有相同签名的虚函数，并且会导致它们拥有虚表。此外，即使您没有在类B中明确声明func0，它也会有虚表。

2. 非虚函数不通过虚表引用。

3. 参见2。

4. 不是。类的虚表基于类声明构建。不考虑类函数（更不用说其他函数）的实现。因此，B有一个虚表，因为其函数func0()是虚函数。

还有一个棘手的细节，尽管它不是您问题的要点。您将函数B::func0()声明为内联函数。在gcc编译器中，如果一个虚函数被声明为内联函数，则它将保留其在虚表中的槽位，该槽位指向为该内联函数发出的特殊函数（这算作取地址，从而使内联函数发出）。这意味着，无论函数是否为内联函数，它都不会影响虚表中的槽位数量和类所需的虚表。

- P Shved

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更新了。因此，如果在继承结构中的任何基类中声明了一个虚函数，则该函数即使直接基类（1 级别以上）未将其标记为虚函数，也会成为虚函数？ - jameszhao00

@jameszhao00：还更新了答案。你说得对：如果任何间接的基类（即当前类的某个父类的某个父类...）声明了虚函数，那么在当前类中它也是虚函数。请注意，重载函数（void f(int)与void f(double)进行比较）被视为不同的函数。 - P Shved

Answer 2

1. 是的，因为它的基类有一个; 而且即使您没有声明它，它的析构函数也是虚拟的，因为基类的析构函数是虚拟的。

2. 不是。

3. 不。

4. 不是。实际上，我认为当前的代码不合法：即使您不从~B显式调用~A，编译器也会在调用B析构函数之后调用A析构函数；因此，我不认为您应该从~B调用~A，即使编译器允许您这样做。

- ChrisW

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抱歉，我不应该以析构函数作为例子。已更新。 - jameszhao00

Answer 3

参考更新后的示例：

1. 是的，b 有一个虚函数表。请注意，b::func0() 是虚拟的（覆盖了 a::func0()），即使您没有明确将其标记为虚拟的。我想这是C++中的一个奇怪漏洞。
2. 不是的。非虚函数不在虚函数表中。
3. 参见2。
4. 不是的。您已经重写了a:func0()；无论是否调用a::func0()都没有关系。

一些额外的注释（依赖于编译器，但这些是相当常见的概括）：

• 每个 b 的实例都会有一个指向虚函数表的指针，因为您从具有虚函数的类派生而来。
• 即使您没有定义 b::func0()，也会出现这种情况。
• 在这种情况下，编译器可能会让 b 的实例指向 a 的静态虚函数表，或者它可能会创建一个静态虚函数表，然后填充指向 a 成员的指针的指针。
• 但是仍然需要这样做，以便您可以通过指向 a 的指针正确访问 b 的实例。

- ijprest

Answer 4

• 如果基类函数是虚函数，那么如果你在派生类中重写该函数，即使你没有明确指定，它也会隐式地成为虚函数。如果类有一个虚函数，则它有一个虚表。
• 只有虚函数存在于虚表中，function1不会驻留在虚表中
• function2也不会因为上述原因而驻留在虚表中
• 虚表的创建不取决于您是否从基类或其他地方调用该函数。函数调用不决定虚表的创建。

- Xinus