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C++ 函数参数传递中虚函数的调用是如何实现的？

资讯主编 C

2024-08-16 0 423

c++++ 中虚函数参数传递的实现方式：虚拟表指针：每个类都包含一个指针指向名为 vTable 的数据结构，其中包含对所有虚函数的指针。函数指针：虚函数在函数参数列表中表示为指向函数指针的指针。动态绑定：编译器使用虚拟表指针查找函数的实际地址，并结合函数指针来确定要调用的函数。调用函数：函数的实际地址确定后，编译器直接调用该函数，不需要在编译时绑定特定的函数实现。

C++ 函数参数传递中虚函数的调用实现

在 C++ 中，虚函数允许在运行时修改方法的实现。这使得面向对象编程成为可能，因为它允许创建具有不同行为但共享相同接口的类。

当一个虚函数作为函数参数传递时，编译器会在运行时使用动态绑定来确定要调用的实际函数。以下是这一过程的实现方式：

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1. 虚拟表指针

每个类都包含一个虚拟表指针，它指向一个名为 vtable 的特殊数据结构。vtable 包含对该类及其基类的所有虚函数的指针。

2. 函数指针

在函数参数列表中，虚函数通常表示为指向函数指针的指针。当函数被调用时，编译器会查找该指针所指向的实际函数。

3. 动态绑定

编译器使用虚拟表指针来查找函数的实际地址。它将类对象的虚拟表指针与函数指针结合起来，从而得到要调用的函数。

4. 调用函数

一旦函数的实际地址被确定，编译器就会直接调用它。不需要在编译时绑定特定的函数实现，因为这一步是在运行时动态完成的。

实战案例

下面是一个演示动态绑定的代码示例：

class Animal {
public:
    virtual void makeSound() = 0;
};

class Dog : public Animal {
public:
    void makeSound() override {
        cout << "Woof woof" << endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void makeSound() override {
        cout << "Meow meow" << endl;
    }
};

// 一个接受虚函数作为参数的函数
void makeAllAnimalsSound(Animal* animals[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        animals[i]->makeSound();
    }
}

int main() {
    Animal* animals[] = {new Dog(), new Cat()};
    makeAllAnimalsSound(animals, 2);

    delete animals[0];
    delete animals[1];

    return 0;
}

在上面的示例中，makeAllAnimalsSound() 函数使用动态绑定来调用 makeSound() 方法，该方法的行为取决于运行时提供的实际对象类型（Dog 或 Cat）。这使得我们可以通过同一个函数调用为不同的对象执行不同的动作。

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