多态虚函数表深度剖析纯干货讲解（2）

💯 博客内容：多态

😀 作者：陈大大陈

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虚函数存在哪里？

虚函数的地址一定会被放进虚函数表吗？

结论

虚函数储存在哪里？

首先思考一个问题，虚函数存在哪里？

虚函数和普通函数一样，存在代码段，同时将虚函数地址存了一份到虚函数表。

那虚函数表存在哪里？

存在栈区出了作用域会销毁，堆区需要动态分配内存，都不现实。

经过测试，虚表是储存在常量区的代码段的，跟常量很接近。

虚函数的地址一定会被放进虚函数表吗？

第二个问题，虚函数的地址一定会被放进虚函数表吗？

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Base {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base::func2" << endl; }
private:
	int a;
};

class Derive :public Base {
public:
	virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; }
	virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; }
	virtual void func4() { cout << "Derive::func4" << endl; }
	void func5() { cout << "Derive::func5" << endl; }
private:
	int b;
};

class X :public Derive {
public:
	virtual void func3() { cout << "X::func3" << endl; }
};

int main()
{
	Base b;
	Derive d;
	X x;

	Derive* p = &d;
	p->func3();

	p = &x;
	p->func3();

	return 0;
}

如图，这种情况三个虚表指针都没有存储func3的地址。

难道是func3的地址没有存储吗？
并不是这样，监视窗口看到的内容是经过编译器处理的。

我们合理怀疑编译器骗我们。

打开内存监视窗口，我们高度怀疑后面两个地址是被隐藏的两个虚函数的地址。

虚表储存在类的前四个字节，我们就取这四个字节打印出来。

typedef void (*VFUNC) ();
void PrintVFT(VFUNC a[])
{
	for (size_t i = 0; a[i] != 0; i++)
	{
		printf("[%d]:%p\n", i, a[i]);
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	//void (*f)();
	VFUNC f2;
	Base b;
	PrintVFT((VFUNC*)(*((int*)&b)));
	return 0;
}

看不明白的老铁可以看看上面的图。

传入base类打印，结果如下。

不对劲，清理解决方案之后再重新生成解决方案，再次编译。

第一次编译器出了bug，没有在虚表后标识上0，第二次就好了。

比葫芦画瓢打印一下d和x，但是此时仍然不能确定。

终于到了放终结技的时候了，我们可以在打印的时候同时调用函数。

上面我们埋下了伏笔，在命令行窗口会打印出来调用函数的信息。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Base {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base::func2" << endl; }
private:
	int a;
};

class Derive :public Base {
public:
	virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; }
	virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; }
	virtual void func4() { cout << "Derive::func4" << endl; }
	void func5() { cout << "Derive::func5" << endl; }
private:
	int b;
};

class X :public Derive {
public:
	virtual void func3() { cout << "X::func3" << endl; }
};

//int main()
//{
//	Base b;
//	Derive d;
//	X x;
//
//	Derive* p = &d;
//	p->func3();
//
//	p = &x;
//	p->func3();
//
//	return 0;
//}
typedef void (*VFUNC) ();
void PrintVFT(VFUNC *a)
{
	for (size_t i = 0; a[i] != 0; i++)
	{
		printf("[%d]:%p\n", i, a[i]);
		VFUNC f = a[i];
		f();
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	//void (*f)();
	VFUNC f2;
	Base b;
	Derive d;
	X x;
	PrintVFT((VFUNC*)(*((int*)&b)));
	PrintVFT((VFUNC*)(*((int*)&d)));
	PrintVFT((VFUNC*)(*((int*)&x)));
	return 0;
}

运行结果如下。