子类中的虚函数表是如何生成的

Question

所以我知道在 C++ 中，虚拟方法适用于存储在表中的每个类，并且每个实例都有一个指向该表的指针。所以我的问题是子类表是什么样的。我将提供一个汇编指令：

vtable for Derived:
    .long   0
    .long   _typeinfo for Derived
    .long   _Derived::set()
    .globl  _vtable for Base
    .section    .rdata$vtable for Base,"dr"
    .linkonce same_size
    .align 4

因此，从这里我可以看到 Derived 有一个虚拟方法set()，但令我烦恼的部分是 Base 的 vtable。Derived vptr 是否保存指向 Base vptr 的指针，还是存储在 Derived 的 vtable 内。我注意到，在代码中，编译器仅将 vtable 存储在对象的 0 地址处，一次存储在 Base 构造函数中，一次存储在 Derived 中。为什么vtable没有被覆盖？

PS我不太明白指令

编辑：

class Base{
   virtual void print() {
       printf("Base");
   }
}

class Derived : Base{
   virtual void print(){
       printf("Derived");
   }
}

Answer 1

简单的答案是：这取决于编译器。该标准没有指定应如何实现，仅指定其行为方式。

实际上，实现往往只是有一个派生 vtable，它以与基 vtable 相同的结构开始，然后在末尾附加派生类方法（也就是说派生类中的新方法，而不是重写）。

vtable指针只是指向整个表的开头。如果通过基指针类型访问对象，那么任何人都不应查看基类方法末尾之外的内容。

如果指针是派生类型，则同一指针将允许访问表中派生类中声明的虚拟方法。

附录：多重继承

多重继承遵循相同的基本概念，但由于显而易见的原因很快就会变得复杂。但有一个重要特征需要牢记。

多重派生类的每个基类都有一个 vtable 指针，指向不同的 vtable 或同一 vtable 中的不同位置（取决于实现）。

但重要的是要记住它是每个对象的每个直接基类一个。

因此，如果您有一个包含int数据之一和三个直接基类的多重派生类，则每个对象的大小实际上为 16 字节（在 32 位系统上；在 64 位系统上更多）。每个 vtable 指针有 4 个，int每个 vtable 指针有 4 个。当然，还有每个基类本身的大小。

这意味着在 C++ 中，接口并不便宜。（显然，C++ 中没有真正的接口，但没有数据且只有纯虚方法的基类可以模拟它。）每个此类接口的成本相当于每个对象的指针大小。

在 C# 和 Java 等语言中，接口是语言的一部分，有一种略有不同的机制，所有接口都通过单个 vtable 指针进行路由。这稍微慢一些，但意味着每个对象只有一个 vtable 指针，无论实现了多少接口。

出于设计原因，我仍然会遵循 C++ 中的接口样式方法，但始终要注意这种额外的开销。

（这些甚至都没有涉及虚拟继承。）