虚拟表/调度表

Question

根据我所知的CPP,每个班级都有自己的vtable.

但是这个维基百科链接提到:

对象的分派表将包含对象的动态绑定方法的地址.通过从对象的分派表中获取方法的地址来执行方法调用.对于属于同一类的所有对象,调度表是相同的,因此通常在它们之间共享.

有人可以请一些亮点.

谢谢 !

Answer 1

通过示例有时更容易理解:

class PureVirtual {
   public:
       virtual void methodA() = 0;
       virtual void methodB() = 0;
};

class Base : public PureVirtual {
   public:
        virtual void methodA();
        void methodC();
   private:
        int x;
 };

 class Derived : public Base {
    public:
         virtual void methodB();
    private:
         int y;
 };

因此,给定Derived类型的对象,它可能看起来像:

                         ------------
 Known offset for vtable |  0xblah  | -------> [Vtable for type "Derived"]
                         ------------
 Known offset for x      |  3       |
                         ------------
 Known offset for y      |  2       |
                         ------------

使用Vtable类型"Derived"看起来像:

                            ------------
 Known offset for "methodA" | 0xblah1   | ------> methodA from Base
                            -------------
 Known offset for "methodB" | 0xblah2   | ------> methodB from Derived
                            -------------

请注意,由于"methodC"不是虚拟的,因此它根本不在vtable中.另请注意,Derived类的所有实例都将具有指向相同的共享vtable对象的vtable指针(因为它们具有相同的类型).

虽然C++和Java的实现略有不同,但这些想法并不矛盾.从概念的角度来看,关键区别在于Java方法是"虚拟的",除非声明为"最终".在C++中,必须明确给出关键字"virtual",以使函数位于vtable中.任何不在vtable中的东西都将使用编译时类型而不是对象的运行时类型来调度.

Answer 2

是的,编译器和运行时对虚拟方法的处理方式不同.

Java:默认情况下,java中的所有方法都是虚拟的.这意味着在继承中使用任何方法都可以被覆盖,除非该方法被声明为final或static.

从VM规范,

Java虚拟机不强制要求对象的任何特定内部结构.书签中指出:在Sun的一些Java虚拟机实现中,对类实例的引用是指向句柄的指针,该句柄本身是一对指针:一个包含对象方法和指针的表表示对象类型的Class对象,另一个表示从堆中为对象数据分配的内存.

C++:

每当类成员函数声明为virtual时,编译器在内存中创建一个虚拟表,其中包含在该类中声明为virtual的所有函数指针.这使得运行时多态性(即在运行时找到所需的函数).虚函数表还在vtable的对象中有一个额外的指针.当这个附加指针和vtable增加了对象的大小时,类设计者需要明智地声明虚函数.

在基础对象指针上调用方法时的事件序列是:

• 获取vtable指针(此vtable指针指向vtable的开头).
• 使用offset获取vtable中的函数指针.

通过vtable指针间接调用该函数.