关于C++ 多态实现技术的深度解析（vfptr,vftable）

标签：void vfptr 多态 virtual C++ 基类 public

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环境说明

无

前言

关于C++的多态，我就不多说了，我理解的一句话就是：一个接口，多种实现（简称：一对多）。在C++里面，多态的最重要的实现方法为继承，简单来说：就是基类提供接口，子类可以实现基类的接口，不同的子类就构成了基类接口的不同的实现。以上就是C++课本上或者C++原理上的常见的知识。

而今天这里所说明的是多态是怎么实现的，以及实现的详细方法。我个人认为：只有了解了这些东西后，我们才不会在多态中迷失自己的方向，导致代码稀烂。

c++ 多态

多态的实现

多态的实现是通过一个指针数组实现的。此指针数组的一般声明如下：

//虚函数表
void ** vfptr;//此ptr指向一个void * 的数组

说明: vfptr 变量的声明是C++编译器根据：当一个带有虚函数的类定义了一个实例时，编译器会自动在此类的前4bytes（32bit 系统）添加vfptr变量来实现多态。同时编译器会生成一个void *数组来存放实际接口方法地址（其实这里就已经实现了多态，也就是说：这里就已经定义好了这个实例可以调用哪些实际接口方法，例如是来至于基类还是子类等等），也就是虚函数表（vftable），此表是放在生成的可执行文件的数据段。

总结：这里有一些基本的习惯。

vfptr放在一个类的起始相关地址。
vftable中的方法按照继承顺序、接口声明顺序赋值。

以上都是自己瞎扯的原理，看不懂也没有啥问题，毕竟我的语文水平不高，语言组织能力不行，直接跳过查看下面的实例分析。

多态的实现原理解析实例

class Base
{
public:
	Base() {}
	~Base() {}
	virtual void base1(void) = 0;
	virtual void base2(void) {};
	virtual void base3(void) {};
	int base_a = 0;
private:

};
class Base1
{
public:
	Base1() {}
	~Base1() {}
	virtual void base2(void) {};
	virtual void base3(void) {};
	int base_a = 0;
private:

};

class Derive:public Base
{
public:
	Derive() {}
	~Derive() {}
	virtual void base1(void) {}
	virtual void base2(void) {}
	int derive_a = 1;
private:

};
class Derive1 :public Base
{
public:
	Derive1() {}
	~Derive1() {}
	virtual void base1(void) {}
	virtual void base2(void) {}
	virtual void derive1(void) {}
	virtual void derive2(void) {}
	int derive_a = 2;
private:

};

class Derive2:public Derive1
{
public:
	Derive2() {}
	~Derive2() {}
	virtual void derive1(void) {}

private:

};

int main()
{
	Base1 b1;
	Derive d1;
	Derive1 dd1;
	Derive2 ddd1;
    return 0;
}