C++虚函数表存储位置在哪

引言

C++ 是一种静态类型的编程语言，它支持面向对象的编程模式。在面向对象编程中，多态是一个重要的特性，这意味着在运行时可以根据实际的对象类型来选择调用的函数。在 C++ 中，虚函数是实现多态的一种机制。虚函数通过虚函数表来实现，每个包含虚函数的类都有一个虚函数表。不同的编译器可能对虚函数表的实现方式有所不同，本文将简要介绍虚函数表的存储位置。

虚函数表的存储位置

在 C++ 中，每个类（包括基类和派生类）都有一个虚函数表，用于存储虚函数的地址。虚函数表是一个由函数指针构成的数组，其中每个函数指针指向一个虚函数的实现。虚函数表由编译器在编译阶段生成，并在每个类的对象中添加一个指向虚函数表的指针。具体来说，虚函数表存储在包含虚函数的类的静态存储区域中，通常是在程序的数据段或者全局符号表中。 由于虚函数表是静态存储的，它对于所有的该类的对象来说是共享的。每个对象的虚函数指针指向相同的虚函数表，这样就实现了运行时的多态性。当调用虚函数时，实际上是通过对象的虚函数指针在虚函数表中查找对应的函数地址并进行调用。

虚函数表的结构

虚函数表的结构可能因不同的编译器而有所不同，但通常包括以下几个部分：

1. 虚函数指针列表：虚函数表的第一个元素是一个指针列表，每个指针指向对应虚函数的实现。这些指针按照虚函数的声明顺序排列。

2. 类型信息：某些编译器还会在虚函数表中添加一些类型相关的信息，如类型的名称、基类的虚函数表指针等。这些信息可以帮助在运行时进行类型检查和类型转换。

3. 基类的虚函数表：如果一个派生类继承自一个基类，并且该派生类中重写了基类的虚函数，那么派生类的虚函数表会继承基类的虚函数表，并将基类虚函数表指针指向它。这样，当通过基类指针调用虚函数时，会根据对象的实际类型在派生类的虚函数表中查找对应的函数地址。

// 示例代码，用于说明虚函数表的结构
class Base {
public:
    virtual void func1() {}
    virtual void func2() {}
};

class Derived : public Base {
public:
    void func1() override {}
    void func3() {}
};

int main() {
    Base* obj = new Derived();
    obj->func1(); // 调用Derived的func1，通过虚函数表查找
    delete obj;
    return 0;
}

总结

虚函数表存储在包含虚函数的类的静态存储区域中。它由编译器在编译阶段生成，并在每个类的对象中添加一个指向虚函数表的指针。虚函数表的结构可以因编译器而异，但通常包括虚函数指针列表和类型信息。当调用虚函数时，通过对象的虚函数指针在虚函数表中查找对应的函数地址并进行调用，从而实现多态性。因此，对于使用虚函数的类来说，虚函数表是实现多态的核心。了解虚函数表的存储位置和结构对于理解 C++ 中的多态机制非常重要。