c++虚函数与虚函数表原理

目录

• 1.什么是虚函数?
• 2.虚函数会影响类的内存
• 3.了解虚函数表—>通过虚函数表的指针去访问数据
• 4.虚函数声明

1.什么是虚函数?

用virtual 修饰的成员函数叫虚函数

小知识： 没有虚构造函数        不写虚函数，没有默认的虚函数

普通函数不影响类的内存：

class MM
{
public:
    void print() 
 {
  cout << "普通函数"<< endl;    //普通函数不影响类的内存<--->普通函数存在另一段内存中
 }
protected:
};

void testVirtual()
{
 //C语言不允许存在空的结构体
 cout << sizeof(MM) << endl;/*(没有数据成员的)空的类或者结构体 占用1字节  用1字节标识当 
                                   前内存为结构体内存*/
}
int main() 
{
 testVirtual();
 return 0;
}
/*输出*/

/* 1 */

2.虚函数会影响类的内存

增加一个指针的内存，32位操作系统多4个字节 ，64位操作系统多8个字节

#include <iostream>
using namespace std;
class MM
{
public:
 virtual void print1() 
 {
  cout << "虚函数1"<< endl;
 }
 /*virtual void print2()
 {
  cout << "虚函数2" << endl;
 }     无论多少个虚函数,增加的字节就是一个指针的字节--->多了一个虚函数,还是4个字节*/
protected:
};
void testVirtual()
{
 
 cout << sizeof(MM) << endl;  
 
}
int main() 
{
 testVirtual();
 return 0;
}
/*输出*/

/*  4  */

小知识：一旦有了数据，标识位就不需要存在了

class A
{
 int num;    //输出4而不是5   (4+1)
};
class B
{
    //用1字节标识当前内存为结构体内存
};
void testVirtual()
{

 cout << sizeof(A) << endl;
    cout << sizeof(B) << endl;
}
int main()
{
 testVirtual();
 return 0;
}

/*输出*/

/*4
  1*/

3.了解虚函数表—>通过虚函数表的指针去访问数据

就是一个指针存储所有虚函数的首地址（虚函数函数名）<—>函数指针

只有指针可以操作一段内存（4字节）

/*无论多少个虚函数,增加的字节就是一个指针的字节*/
所有的虚函数其实是 用一个函数指针去存储的 ，把 这个函数指针指向的这一段内存 称为虚函数表

#include <iostream>
using namespace std;
class MM
{
public:
 virtual void print1() 
 {
  cout << "虚函数1"<< endl;
 } 
    virtual void print2() 
 {
  cout << "虚函数2"<< endl;
 } 
protected:
};
void testVirtual()
{
//虚函数表  
 MM mm;    //构建一个对象
 int** vptr = (int** )&mm;    //定义一个二级指针&对象的地址  强转类型
 typedef void(*PF)();         //函数指针定义别名
 PF func = (PF)vptr[0][0];    //把地址转为函数指针,访问第一个函数指针的地址

 func();  //通过虚函数表的函数指针调用第一个虚函数
 func = (PF)vptr[0][1];
 func();  //调用第二个虚函数
}
int main() 
{
 testVirtual();
 return 0;
}
/*输出*/

/*虚函数1
  虚函数2*/

4.虚函数声明

虚函数可以在类中声明，在类外实现，不再需要virtual修饰词，只要类名限定就可以了

class MM
{
public:
 virtual void print3();
  
protected:
};
void MM::print3() {
 cout << "虚函数3" << endl;

}
int main()
{
 MM mm;
 mm.print3();
 return 0;
}
/*输出*/

/*虚函数3*/