编译器如何实现纯虚函数?具有纯虚函数的类的vtable如何实现?为什么我们总是需要重写纯虚函数?当我们重写纯虚函数时,派生类的vtable会发生什么?
c ++标准未指定虚拟方法的实现。
通常,它实现为类似于函数指针数组的方式,纯虚函数可能只是该数组中的空指针。
您必须重写纯虚函数,否则当某些东西试图调用这些虚函数时会发生什么?如果您不想重写特定的函数,请不要在基类中使其纯虚拟。
例如,您可以使用如下代码模拟虚拟函数:
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
class A
{
public:
A() : vtable(2)
{
vtable[0] = &A::aimpl;
// B is pure virtual
vtable[1] = nullptr;
}
void a()
{
if (vtable[0])
{
((*this).*(vtable[0]))();
}
else
{
throw std::runtime_error("A::a is pure virtual");
}
}
void b()
{
if (vtable[1])
{
((*this).*(vtable[1]))();
}
else
{
throw std::runtime_error("A::b is pure virtual");
}
}
protected:
std::vector<void (A::*)()> vtable;
private:
void aimpl()
{
std::cout << "A::a\n";
}
};
class B : public A
{
public:
B()
{
// Note: undefined behaviour!!! Don't do this in real code
vtable[1] = reinterpret_cast<void (A::*)()>(&B::bimpl);
}
private:
void bimpl()
{
std::cout << "B::b\n";
}
};
int main()
{
A a;
a.a();
try
{
a.b();
}
catch (std::exception& ex)
{
std::cout << ex.what() << "\n";
}
B b;
b.a();
b.b();
return 0;
}
[真正的实现更加复杂,派生类能够添加到vtable中,可以合并来自多个继承的vtable等。