编译器是否为所有类创建了一个 Vtable？答案

【问题标题】：Do all classes have a Vtable created for them by the compiler?编译器是否为所有类创建了一个 Vtable？
【发布时间】：2011-04-18 23:12:12
【问题描述】：

网上有很多关于 VTable 的资源。他们通常有相同的声明：

"每当一个类本身包含虚函数或覆盖父类的虚函数时，编译器都会为该类构建一个虚表。这意味着并非所有类都有编译器为它们创建的虚表。 vtable 包含指向该类中的虚函数的函数指针。每个类只能有一个 vtable，并且同一类的所有对象将共享同一个 vtable。"

那么，为什么这意味着并非所有类都有编译器为它们创建的 vtable？是不是因为 somc 类没有虚函数？

【问题讨论】：

标签： c++ vtable

【解决方案1】：

没错。有些类没有 vtable，因为它们没有任何虚拟方法。

虚拟方法是编译器无法为其生成直接调用的方法，因为它因类的实现而异。虚表是一种查找表，它通过在程序运行时延迟决定调用哪个实现来解决此问题：编译器不会生成函数调用，而是在虚表上生成方法查找，然后调用返回的方法.

举个例子：

class Foo
{
public:
    virtual void vMethod()
    {
        std::cout << "Foo::vMethod was called!" << std::endl;
    }
};

class Bar : public Foo
{
public:
    virtual void vMethod()
    {
        std::cout << "Bar::vMethod was called!" << std::endl;
        std::cout << "This is not the same as Foo::vMethod." << std::endl;
    }
};

Foo* foo = new Bar;
foo->vMethod();

这将打印Bar 的消息。在大多数重要的场景中，您的编译器无法提前知道调用虚拟方法的对象的类型。如上所述，vtable 解决了这个问题，它提供了一个统一的查找机制来查找方法实现，无论对象的类型如何。

vtable 指针必须存在于类的每个实例中（这需要额外内存指针的大小，可能是 4 或 8 个字节），并且在程序的地址空间中的某处有一些微不足道的静态内存。这在您看来可能并不多（而且确实很多人会同意），但在某些情况下这可能会很麻烦（例如内存极其有限的嵌入式系统）。为每个类设置 vtable 将违反一般 C++ 原则，即您只需为使用的内容付费，因此编译器不会生成任何 vtable，如果不需要的话。

没有 vtable 具有显着的副作用，即禁用 runtime type i信息.如果您需要在代码中使用 RTTI，您的类必须至少有一个虚拟方法。惯例是在这些情况下将析构函数标记为虚拟。

【讨论】：

【解决方案2】：

实际上，C++ 中的任何内容都不需要任何类具有 vtable - 这完全是一个实现问题。但是，具有虚函数的类必须以某种方式支持多态函数调用，这总是需要某种表/映射。该表/映射将由编译器为具有多态函数的类创建，并且可能（取决于编译器质量）为那些没有的类创建。

【讨论】：

你知道一个 C++ 编译器曾经，不管质量有多差，它为没有多态函数的类创建 vtables（或其任何类似物）？
我不知道，这是有充分理由的：要实现extern "C"，C++ 编译器必须已经支持没有 vtable 的结构。还不如高效，只在需要时创建 vtables。

【解决方案3】：

另外，有些类没有 vtable 因为被显式删除，参见__declspec(novtable)（特定于编译器）

【讨论】：