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c++ - C++ 编译器如何知道要调用虚函数的哪个实现？

coder 2023-11-14 原文

这是 http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/polymorphism.html 中的多态性示例(为便于阅读而编辑):

// abstract base class
#include <iostream>
using namespace std;

class Polygon {
    protected:
        int width;
        int height;
    public:
        void set_values(int a, int b) { width = a; height = b; }
        virtual int area(void) =0;
};

class Rectangle: public Polygon {
    public:
        int area(void) { return width * height; }
};

class Triangle: public Polygon {
    public:
        int area(void) { return width * height / 2; }
};

int main () {
    Rectangle rect;
    Triangle trgl;
    Polygon * ppoly1 = &rect;
    Polygon * ppoly2 = &trgl;
    ppoly1->set_values (4,5);
    ppoly2->set_values (4,5);
    cout << ppoly1->area() << endl; // outputs 20
    cout << ppoly2->area() << endl; // outputs 10
    return 0;
}

我的问题是编译器如何知道 ppoly1 是一个矩形而 ppoly2 是一个三角形，以便它可以调用正确的 area() 函数？它可以通过查看“Polygon * ppoly1 = ▭”行并知道 rect 是一个 Rectangle 来发现这一点，但这并不是在所有情况下都有效，不是吗？如果你做了这样的事情会怎样？

cout << ((Polygon *)0x12345678)->area() << endl;

假设您被允许访问该随机内存区域。

我会对此进行测试，但我无法在目前使用的计算机上进行测试。

(我希望我没有遗漏一些明显的东西......)

最佳答案

每个对象(属于具有至少一个虚函数的类)都有一个指针，称为 vptr。它指向其实际类的 vtbl(每个具有虚函数的类至少有一个；对于某些多重继承场景可能不止一个)。

vtbl 包含一堆指针，每个指针对应一个虚函数。所以在运行时，代码只是使用对象的 vptr 来定位 vtbl，并从那里找到实际覆盖函数的地址。

在您的特定情况下，Polygon、Rectangle 和 Triangle 每个都有一个 vtbl，每个都有一个入口指向其相关的 area 方法。您的 ppoly1 将有一个 vptr 指向 Rectangle 的 vtbl 和 ppoly2与 Triangle 的 vtbl 类似。希望这对您有所帮助!

关于c++ - C++ 编译器如何知道要调用虚函数的哪个实现？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/203126/

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