C++虚函数的底层实现原理

C++中的虚函数是实现多态的重要机制之一。它通过使用虚函数表（vtable）来实现。每个含有虚函数的类都有一个虚函数表，其中存储着该类所有虚函数的地址。

当创建一个对象时，编译器会为该对象分配内存，并且为该类的虚函数表分配内存，并将该对象的指针指向该虚函数表。

当调用一个虚函数时，编译器会根据对象的指针找到该对象对应的虚函数表，然后根据虚函数的索引在虚函数表中找到对应的虚函数地址，并将控制权转移至该虚函数的地址处执行。

如果该虚函数被重写了，那么该虚函数在虚函数表中的地址则被替换为重写后的虚函数地址，从而实现了多态。

需要注意的是，虚函数的实现依赖于编译器的具体实现方式。不同编译器可能会有不同的实现方式，但其基本原理和实现机制是类似的。

相关问题

c++虚函数底层逻辑

C++中的虚函数是通过虚函数表来实现的。每个包含虚函数的类都有一个虚函数表，其中存储了该类的虚函数地址。当一个对象被创建时，它会被赋予一个指向该类虚函数表的指针，这个指针被称为虚函数指针。当调用虚函数时，实际上是通过虚函数指针找到该类的虚函数表，再根据函数在虚函数表中的位置调用相应的虚函数。

下面是一个简单的示例代码，演示了虚函数表的实现原理：

#include <iostream>
using namespace std;

class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        cout << "Animal speaks!" << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    virtual void speak() {
        cout << "Cat meows!" << endl;
    }
};

int main() {
    Animal* animal = new Cat();
    animal->speak(); // 输出：Cat meows!
    return 0;
}

在这个示例中，Animal类和Cat类都包含了虚函数speak()。当创建一个Cat对象并将其赋值给一个Animal指针时，该指针会指向Cat对象的虚函数表。当调用animal->speak()时，实际上是通过该指针找到Cat类的虚函数表，并调用其中的speak()函数。

c++多态的底层实现

c多态的底层实现涉及到虚函数和虚表。在多态中，虚函数用于实现动态绑定，允许在运行时根据对象的实际类型来调用相应的函数。虚函数在父类中被声明为虚函数，子类可以重写这个虚函数。
在底层实现中，每一个含有虚函数的类都有一个虚表（virtual table）。虚表是一个指针数组，其中存储着虚函数的地址。当一个对象被创建时，会为它的虚表分配内存，并将虚函数地址保存在其中。这样，当我们通过一个基类的指针或引用调用虚函数时，程序会根据对象的实际类型查找到正确的虚表，并调用相应的虚函数。
虚表存储在每个对象的前面，可以通过对象的指针或引用来访问。每个对象的虚表指针指向的是该对象所属类的虚表。
因此，多态的底层实现依赖于虚函数和虚表的机制。它允许程序在运行时根据对象的实际类型来调用相应的虚函数，实现了动态绑定的特性。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [【C++】多态的底层原理](https://blog.csdn.net/m0_72563041/article/details/129912899)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* *3* [C++多态 及底层如何实现](https://blog.csdn.net/Ferlan/article/details/82856536)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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