C++ 的多态怎么实现,底层原理是什么?
在 C++ 中,多态主要通过虚函数来实现。当一个类中有虚函数时,编译器会为这个类创建一个虚函数表(v - table)。这个虚函数表本质上是一个函数指针数组,其中存储了该类所有虚函数的地址。
例如,假设有一个基类Base
和一个派生类Derived
,基类中有一个虚函数virtual void func()
。当创建一个Derived
类的对象时,这个对象会包含一个指向Derived
类虚函数表的指针(通常称为 vptr)。这个虚函数表中func
函数的指针会指向Derived
类自己定义的func
函数版本(如果Derived
重写了这个函数)。
在调用虚函数时,不是像普通函数调用那样在编译时期就确定函数地址,而是通过对象的 vptr 在运行时期动态地查找虚函数表来确定要调用的函数。这种动态绑定机制是多态的核心。
从底层原理角度看,虚函数表的布局和对象内存布局是紧密相关的。在对象的内存空间中,vptr 通常位于对象的开头部分。这样,当通