从编译器角度理解虚函数和继承

在c++中，继承的概念可以理解为c中得嵌套结构体，对于各种函数，类中的成员函数，类中的友元函数，各种继承的虚拟函数，只要从编译器的角度去理解

就会变得简单。例如下例：

class D{
 public:
     int func_D();
     int v_func_DD();
};

class D1 : public D{
 public:
     int func_D1();
     virtual int v_func_DD();
};

class D2 : public D1{
 public:
     int func_D2();
     int v_func_DD();
     int d1;
};

//....

  函数的具体实现略

//....

 

int main(int argc, char **argv){

 D2 dd2;
 D *d_ptr;
 D1 *d1_ptr;
 D2 *d2_ptr;

 d_ptr = &dd2;
 d1_ptr = &dd2;
 d2_ptr = &dd2;

 

 d_ptr->v_func_DD();//①
 d1_ptr->v_func_DD();//②

 

d1_ptr->func_D2();//③

d2_ptr->func_D2();//④

 return 0;
}

 

在主函数中，只有一个对象实例，即class D2类型的dd2;D2类直接继承自D1,间接继承自D,因为可以用这两种类型的指针引用D2类型的对象实例。

从编译器角度来看时，对于①处，编译器将做如下处理：

 1.判断指针类型，发现d_ptr的类型是class D。

 2. 在class D中寻找 v_func_D函数的定义，如果没有定义，将报错。

 3. 如果有一个定义，判断是不是虚函数。

    3.1 如果不是虚函数（正如本例那样），则在全局符号表中找到相应的修饰后符号，假设为v_func_DD_classD_void，并根据符号对应的函数地址调用该函数。

    3.2 如果在class D中v_func_DD被定义为虚函数，则需要动态绑定。
于是，在①处，由于v_func_DD并没有在class D中被定义为虚拟函数，则编译器将判断该调用为int D::v_func_DD()，这里与调用一个全局函数并无区别。

 

对于②处的函数调用，编译器将会做出相同处理：

 1.判断指针类型，发现d1_ptr的类型是class D1。

 2. 在class D1中寻找 v_func_D函数的定义，如果没有定义，将报错。

 3. 如果有一个定义，判断是不是虚函数。

    3.1 如果不是虚函数，则在全局符号表中找到相应的修饰后符号，此时为虚函数，跳过此步。

    3.2 在class D1中v_func_DD被定义为虚函数，则需要动态绑定，在动态绑定时，由于d1_ptr绑定的对象是D2类型，而此时D2类型的虚函数表已经建立好，并填入了

         int D2::v_func_DD()的地址，所以这里调用的真正函数是int D2::v_func_DD()。

 

对于③处的处理，编译器判断指针类型d1_ptr为class D1,而D1中并没有func_D2的定义，即是d1_ptr绑定的是D2对象，编译器也是不允许这种情况的，所以编译器将报

未定义的错误。

 

对于④的处理，由于指针是class D2类型，因此会正确调用int D2::func_D2()函数，这是，调用该成员函数和调用一个全局函数的情况并无区别，只不过编译器根据类型名，

参数名，和函数名对最后生成的全局符号进行了mangling。