C++虚函数表机制动态绑定实现原理-C++-PHP中文网

C++虚函数表机制动态绑定实现原理

P粉602998670

发布： 2025-08-26 12:29:01

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虚函数表（vtable）是C++实现多态的核心机制，编译器为含虚函数的类生成vtable，对象通过vptr指向对应类的vtable，运行时通过vptr查找函数地址实现动态绑定，构造派生类时vptr先指基类再更新为派生类，因此构造函数中调用虚函数不产生多态，且虚函数存在性能与空间开销，静态函数和构造函数不能为虚，析构函数通常应声明为虚。

c++虚函数表机制动态绑定实现原理

在C++中，虚函数表（vtable）是实现多态和动态绑定的核心机制。当一个类包含虚函数时，编译器会为该类生成一个虚函数表，并在每个对象中隐式添加一个指向该表的指针（称为vptr）。通过这个机制，程序可以在运行时根据对象的实际类型调用正确的函数版本。

虚函数表的结构

每个定义了虚函数或继承自虚函数基类的类，都会有一个对应的虚函数表。这个表本质上是一个函数指针数组，存储了该类所有虚函数的地址。

例如：

class Base {
public:
    virtual void func1() { cout << "Base::func1" << endl; }
    virtual void func2() { cout << "Base::func2" << endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
    void func1() override { cout << "Derived::func1" << endl; }
};

编译器会为

Base

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和

Derived

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分别生成虚函数表：

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```
Base
```
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的vtable包含
```
func1
```
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和
```
func2
```
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指向
```
Base
```
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中对应函数的地址
```
Derived
```
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的vtable中，
```
func1
```
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被替换为
```
Derived::func1
```
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的地址，
```
func2
```
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仍指向
```
Base::func2
```
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