涉及虚函数的C++代码输出说明

Question

我想了解以下涉及虚函数的 C++ 程序的输出背后的原因。还请说明以下两种情况下如何生成函数指针表和包含指向函数指针表的链接的虚拟指针表，以及在运行时如何解析调用。

/******* PROGRAM 1 *******/
#include <iostream>
using namespace std;

class Car {
    public:
    virtual void foo() {
        cout<<"Car"<<endl;
    }
};

class Bmw: public Car {
    public:
    void foo1() {
        cout<<"Bmw"<<endl;
    }
};

int main() {
        Car *c = new Bmw(); 

        c->foo();           // gives output Car even though foo() 
                            //function does not exist in BMS class. 

        return 0;
}

/******* PROGRAM 2 *******/
#include<iostream>
using namespace std;

class Car {
    public:
    virtual void foo() {
        cout<<"Car"<<endl;
    }
};

class Bmw: public Car {
    public:
    void foo() {
        cout<<"Bmw"<<endl;
    }
};

class Bmw7: public Bmw {
    public:
    void foo1(){
        cout<<"Bmw7"<<endl;
    }
};

int main() {
    Car *c = new Bmw7();

    c->foo();       //gives output Bmw. Why output is not Car ??
    return 0;
}

Answer 1

Here 很好地解释了虚函数和虚表。

每个使用虚函数的类（或派生自使用虚函数的类）都有自己的虚表

此表中的每个条目只是一个函数指针，指向该类可访问的最衍生函数。

这几乎可以回答您的问题。 在第一个示例中，c 可访问的最衍生函数是Car 的foo。 第二个是Bmw 的foo。这里即使Bmw中的foo前面没有写virtual（这不是一个很好的编码风格），它的虚拟性还是继承自Car。

编辑：正如评论中正确说明的那样，vtables 不是标准的一部分。更正式的解释见this reference。

对于每个虚函数，都有一个最终的覆盖器，它在进行虚函数调用时执行。基类 Base 的虚成员函数 vf 是最终的覆盖器，除非派生类声明或继承（通过多重继承）另一个覆盖 vf 的函数。