探究c++虚表实现代码

本文简单探究虚表实现。

如下代码中有一个基类CPerson和子类CStudent:public.并有两个虚函数run和cry。

#include<iostream>
using namespace std;
class CPerson {
public:
	virtual	void run() {
		cout << "Person is  runing. \r\n";
	}
	virtual void cry() {
		cout << "Person is  cry. \r\n";
	}
};
class CStudent:public CPerson {
public:
	void run() {
		cout << "Student is  runing. \r\n";
	}
	void cry() {
		cout << "Student is  cry. \r\n";
	}
};
int main() {
	CPerson * pStudent = new CStudent();
	pStudent->run();
	getchar();
	return 0;
}

VS中cl提供了对应命令行查看类的内存布局。
语法cl /d1 reportSingleClassLayoutXXXX YYYY。其中XXX为类名，YYYY为所在文件全路径。
如本例：
cl /d1 reportSingleClassLayoutCStudent \\Mac\Main.cpp输出如下：

我们再看下CPerson的输出：

上面的图可能很抽象，大致的意思一个CStudent的内存区域中的第一个内存区域存放一个4字节指针，指针指向一个另一个内存区域，这个内存区域我们称为虚表。虚表内存结构可以理解为一个数组，数组中的每个元素是一个函数指针。指向函数地址。

示例图：

空说无凭，我们利用VS内存查看器和汇编器证实猜测。

上图简单来说就是:
(1) 构造了一个CStudent对象，地址为0x00d88d28
(2) 进入对象的地址,对象内存的第一个4字节区域为0x00f89b78，这个存储的数值为虚表指针位置。
(3) 进入虚表内存地址,发现存储了两个指针 0xf8105f，0xf81406.

我们再次跳转到0xf8105f内存地址，此时我们查看汇编级别代码。发现是一个jmp指令跳转到实际CStudent::run函数.

同理0xf81406如下图所示：

其他扩展知识：

虚表在编译时已经构造完成，在构造对象时，会根据对象的类型在初始化时赋值虚表地址给对象的vfptr 。我们把这种行为称为动态绑定(Dynamic Binding)