c++ vptr如何實現(xiàn)虛函數(shù)調(diào)用

在C++中，虛函數(shù)的調(diào)用是通過虛指針（vptr）和虛表（vtable）來實現(xiàn)的。當一個類含有虛函數(shù)時，編譯器會為這個類創(chuàng)建一個虛表，虛表中存放著虛函數(shù)的地址。同時，編譯器會在類的實例中添加一個指向虛表的指針（vptr）。當調(diào)用虛函數(shù)時，程序會通過對象的vptr找到虛表，然后在虛表中查找并調(diào)用相應的虛函數(shù)。

以下是虛函數(shù)調(diào)用的實現(xiàn)過程：

1. 編譯器為每個包含虛函數(shù)的類創(chuàng)建一個虛表（vtable）。虛表中存放著虛函數(shù)的地址，按照虛函數(shù)在類中的聲明順序排列。

2. 編譯器在類的實例中添加一個指向虛表的指針（vptr）。vptr通常位于對象實例的內(nèi)存布局的開始位置，這樣可以保證訪問vptr的代價最小。

3. 當調(diào)用虛函數(shù)時，首先通過對象的vptr找到虛表。然后在虛表中根據(jù)虛函數(shù)的索引（即在類中聲明的順序）查找到虛函數(shù)的地址。最后，調(diào)用找到的虛函數(shù)。

以下是一個簡單的示例，展示了虛函數(shù)調(diào)用的實現(xiàn)過程：

#include<iostream>

class Base {
public:
    virtual void foo() {
        std::cout << "Base::foo()"<< std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void foo() override {
        std::cout << "Derived::foo()"<< std::endl;
    }
};

int main() {
    Base* base_ptr = new Derived();
    base_ptr->foo(); // 輸出 "Derived::foo()"
    delete base_ptr;
    return 0;
}

在這個示例中，Base類包含一個虛函數(shù)foo()，Derived類重寫了這個虛函數(shù)。當我們通過Base類的指針調(diào)用foo()時，程序會通過base_ptr的vptr找到Derived類的虛表，然后在虛表中查找并調(diào)用Derived::foo()。