[CareerCup] 13.3 Virtual Functions 虚函数

最新推荐文章于 2025-08-09 16:37:48 发布

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文章标签： c/c++

原文链接：https://yq.aliyun.com/articles/347196

本文详细解释了C++中虚函数的工作原理，介绍了虚表格(vtable)和虚指针(vptr)的概念，以及它们如何支持动态绑定机制。通过具体代码示例展示了基类指针指向派生类对象时，如何调用正确的虚函数。

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13.3 How do virtual functions work in C++?

这道题问我们虚函数在C++中的工作原理。虚函数的工作机制主要依赖于虚表格vtable，即Virtual Table。当类中定义了虚函数时，一个虚表格就建立了用来保存该类的虚函数的地址。此时编译器Compiler也会在该类中增加一个虚指针vptr(Virtual Pointer)，用来指向虚表格。当一个虚函数在派生类中没有被重写时，派生类中的虚表格中仍然存的是基类的虚函数的地址。当虚函数被调用时，就要到虚表格中取找函数地址。C++中的动态绑定机制主要就是通过虚表格来实现的。

当我们将基类的指针指向一个派生类的实体时，虚指针vptr就指向派生类的虚表格，这样就保证了派生类中的虚函数能被调用，参见如下代码：

class Shape {
public:
    int edge_len;
    virtual int circumference() {
        cout << "Circumference of Base Class\n";
        return 0;
    }
};
class Triangle: public Shape {
public:
    int circumference() {
        cout << "Circumference of Triangle Class\n";
        return 3 * edge_len;
    }
};
int main() {

    Shape *x = new Shape(); 
    x->circumference(); // "Circumference of Base Class"
    Shape *y = new Triangle();
    y->circumference(); // "Circumference of Triangle Class"
    
    return 0;
}