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c++ vptr在繼承中的表現

c++
小樊
83
2024-09-04 18:24:25
欄目: 編程語言

在C++中,虛函數(virtual function)是實現多態性的關鍵。當一個類含有虛函數時,編譯器會為這個類創建一個虛函數表(vtable),并在類的實例中添加一個指向虛函數表的指針(vptr)。虛函數表是一個函數指針數組,其中每個元素都是一個指向類中虛函數的指針。

在繼承中,子類會繼承基類的虛函數表,并可以覆蓋(override)基類的虛函數。當子類覆蓋了基類的虛函數時,子類的虛函數表中對應的函數指針會被替換為子類的函數地址。此外,子類還可以添加新的虛函數,這將導致子類的虛函數表比基類的虛函數表更大。

在繼承中,vptr的表現如下:

  1. 當創建一個子類的實例時,子類的構造函數會首先調用基類的構造函數。基類的構造函數會根據虛函數表的地址初始化vptr。因此,子類的實例中的vptr會指向子類的虛函數表。

  2. 當通過基類指針或引用調用虛函數時,程序會根據vptr找到正確的虛函數表,并在虛函數表中查找對應的函數指針。這樣,即使是基類指針或引用,也可以正確地調用子類的虛函數實現。

  3. 當子類覆蓋了基類的虛函數時,子類的虛函數表中對應的函數指針會被替換為子類的函數地址。這意味著當通過子類實例的vptr調用該虛函數時,將會調用子類的實現,而不是基類的實現。

  4. 如果子類沒有覆蓋基類的虛函數,那么子類的虛函數表中對應的函數指針仍然指向基類的實現。這意味著當通過子類實例的vptr調用該虛函數時,將會調用基類的實現。

總之,在C++繼承中,vptr的主要作用是實現多態性。通過vptr和虛函數表,程序可以在運行時根據對象的實際類型來調用正確的虛函數實現。

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