子类中如何生成虚函数表

Question

所以我知道在 c++ 中，虚拟方法是针对存储在表中的每个类，并且每个实例都有一个指向该表的指针。所以我的问题是子类表的样子。我将提供一个汇编指令：

vtable for Derived:
    .long   0
    .long   _typeinfo for Derived
    .long   _Derived::set()
    .globl  _vtable for Base
    .section    .rdata$vtable for Base,"dr"
    .linkonce same_size
    .align 4

所以，从这里我可以看到 Derived 有一个虚拟方法，即set()，但让我烦恼的部分是 Base 的 vtable。 Derived vptr 是否持有指向 Base vptr 的指针，或者它是否存储在 Derived 的 vtable 中。 我注意到在代码编译器中只将 vtable 存储在对象的 0 地址，一次在 Base 构造函数中，一次在 Derived 中。为什么 vtable 没有被覆盖？

附：我不太懂指令

编辑：

class Base{
   virtual void print() {
       printf("Base");
   }
}

class Derived : Base{
   virtual void print(){
       printf("Derived");
   }
}

Answer 1

简单的答案是：这取决于编译器。标准没有具体说明这应该如何实现，只说明它应该如何表现。

在实践中，实现倾向于简单地具有一个派生 vtable，它以与基本 vtable 相同的结构开始，而不是在末尾附加派生类方法（也就是说，派生类中的新方法，而不是覆盖）。

vtable 指针只是指向整个表的开头。如果对象是通过基指针类型访问的，那么任何人都不应该超越基类方法的末尾。

如果指针是派生类型，那么同一个指针将允许在表中进一步访问派生类中声明的虚方法。

附录：多重继承

多重继承遵循相同的基本概念，但由于显而易见的原因很快变得复杂。但有一个重要特征需要牢记。

多重派生类对于它的每个基类都有一个vtable指针，指向同一个vtable中的不同vtable或不同位置（取决于实现）。

但重要的是要记住它是每个直接基类每个对象一个。

因此，如果您有一个多重派生类，其中包含一个 int 数据和三个直接基类，则每个对象的大小实际上是 16 字节（在 32 位系统上；在 64 位系统上更多）。 int 有 4 个，每个 vtable 指针有 4 个。此外，当然还有每个基类本身的大小。

这意味着在 C++ 中，接口并不便宜。 （很明显，C++ 中没有真正的接口，而是一个没有数据且只有纯虚方法的基类模拟它。）每个这样的接口都花费一个指针的大小每个对象。

在像 C# 和 Java 这样的语言中，接口是语言的一部分，有一种稍微不同的机制，即所有接口都通过单个 vtable 指针进行路由。这稍微慢了一点，但意味着每个对象只有一个 vtable 指针，但是实现了许多接口。

出于设计原因，我仍然会在 C++ 中遵循接口样式方法，但请始终注意这种额外开销。

（而且这些都没有涉及到虚拟继承。）