如果類中存在虛函數時,情況會怎樣呢?我們知道當一個類中有虛函數時,編譯器會為該類產生一個虛函數表,並在它的每一個對象中插入一個指向該虛函數表的指針,通常這個指針是插在對象的起始位置。所謂的虛函數表實際就是一個指針數組,其中的指針指向真正的函數起始地址。我們來驗證一下,定義一個無成員變量的類C040,內含一個虛函數。struct C040
{
virtual void foo() {}
};
運行如下代碼打印它的大小及對象中的內容。PRINT_SIZE_DETAIL(C040)
結果為:The size of C040 is 4
The detail of C040 is 40 b4 45 00
果然它的大小為4字節,即含有一個指針,指針指向的地址為0x0045b440。
同樣再定義一個空類C050,派生自類C040。struct C050 : C040
{};
由於虛函數會被繼承,且維持為虛函數。那麼類C050的對象中同樣應該含有一個指向C050的虛函數表的指針。
運行如下代碼打印它的大小及對象中的內容。PRINT_SIZE_DETAIL(C050)
結果為:The size of C050 is 4
The detail of C050 is 44 b4 45 00
果然它的大小也為4字節,即含有一個指向虛函數表(後稱虛表)的指針(後稱虛表指針)。
虛表是類級別的,類的所有對象共享同一個虛表。我們可以生成類C040的兩個對象,然後通過觀察對象的地址、虛表指針地址、虛表地址、及虛表中的條目的值(即所指向的函數地址)來進行驗證。
運行如下代碼:C040 obj1, obj2;
PRINT_VTABLE_ITEM(obj1, 0, 0)
PRINT_VTABLE_ITEM(obj2, 0, 0)
結果如下:obj1 : objadr:0012FDC4 vpadr:0012FDC4 vtadr:0045B440 vtival(0):0041D834
obj2 : objadr:0012FDB8 vpadr:0012FDB8 vtadr:0045B440 vtival(0):0041D834
(注:第一列為對象名,第二列(objadr)為對象的內存地址,第三列(vpadr)為虛表指針地址,第四列(vtadr)為虛表的地址,第五列(vtival(n))為虛表中的條目的值,n為條目的索引,從0開始。後同)
果然對象地址不同,虛表指針(vpadr)位於對象的起始位置,所以它的地址和對象相同。兩個對象的虛表指針指向的是同一個虛表,因此(vtadr)的值相同,虛表中的第一條目(vtival(0))的值當然也一樣。