C++中包含有虚函数的单继承状态下的类的内存布局

如下测试代码：


#include<iostream>


using namespace std;




class base




...{


public:


base()




...{


cout<<"create base"<<endl;


};


virtual ~base()




...{


cout<<"clean base"<<endl;


};


virtual void foo_1() = 0;


virtual void foo_2();


void foo_3();


};




//实现


void base::foo_2()




...{


cout<<"virtual base::foo_2"<<endl;


}


void base::foo_3()




...{


cout<<"isnt virtual base::foo_3"<<endl;


}


//继承类


class inherit :public base




...{


public:




inherit()




...{


cout<<"create inherit"<<endl;


};


~inherit()




...{


cout<<"clean inherit"<<endl;


};


//virtual void foo_0() = 0;


virtual void foo_1();


virtual void foo_2();


void foo_3();


};


//实现




void inherit::foo_1()




...{


cout<<"virtual inherit::foo_1"<<endl;


}


void inherit::foo_2()




...{


cout<<"virtual inherit::foo_2"<<endl;


}




void inherit::foo_3()




...{


cout<<"isnt virtual inherit::foo_3"<<endl;


}


int main()




...{


base* ptr = new inherit;




ptr->foo_1();


ptr->foo_2();


ptr->foo_3();




delete[] ptr;




int nWait;


cin>>nWait;


return 0;


}





在VC7下测试：

create base
create inherit
virtual inherit::foo_1
virtual inherit::foo_2
isnt virtual base::foo_3
clean inherit
clean base

从结果中可以得出如下两点结论：

（1）指向派生类的基类指针所调用的虚函数的为派生类中的；

（2）指向派生类的基类指针所调用的类函数（非虚拟函数，非静态函数）为原指针类型所在的函数；

那么可以得知虚函数和非虚函数在类中的布局不一样；

那么基类类型的指针是怎么实现调用非派生类的函数呢？

原因为
每个含有虚函数的类都存在一张虚函数表(vtb)，这张虚表是在编译期生成的。

然后每个类的对象都有一个指向虚表的指针，在虚表中可以调用相应的函数。

那么继续分析上面的例子，

由于


base* ptr = new inherit;

操作，将产生inherit对象，在inherit的构造函数执行期间，完成inherit的vtb创建过程，同时创建出的inherit中自动产生一个指针指向该vtb。

线面将分别解释上面结论（1）和（2）

由于ptr的地址是指向inherit的对象，但是指针类型依然是基类的。

在调用虚函数时，首先调用指向vtb的指针我们姑且称该指针为ptrVtb,然后通过该函数的索引值来取得vtb中的相对的值。

由于类函数（非虚拟函数，非静态函数）的地址不在类的具体对象中，所以利用ptr调用类函数（非虚拟函数，非静态函数）调用的还是基类的函数！