编译器眼中的虚函数

先看一段代码：

#include <iostream.h>
class A
{
public:
 virtual void Display(){cout<<"class A::Display()"<<endl;}
};

class B:public A
{ public:  
virtual void Test(){cout<<"class B::Test()"<<endl;}  
void Display(){cout<<"class B::Display()"<<endl;}
};

void main()
{
 A *a;  
B b;  
a=&b;
 a->Test();//出错
 a->Display();
}

这段代码在编译时就出错了，提示： 'Test': is not a member of 'A'。a是指向B类对象的一个指针啊，按理说可以调用其虚函数Test()。我们要注意，这个程序在编译时就出错了！让我们站在编译器的角度来看这个问题：

对于编译器而言，指针a与A类对象只有一个区别：调用成员的方式不同，前者是通过“->”，后者是通过“.”

当编译到a->Test();时，编译器发现：唉，不对啊，A类没有这个函数啊。因此就报错了。下面我们对程序进行小小的修改：

#include <iostream.h>
class A
{
public:  
void Test(){cout<<"class A::Test()"<<endl;}
 virtual void Display(){cout<<"class A::Display()"<<endl;}
};

class B:public A
{
public:
 virtual void Test(){cout<<"class B::Test()"<<endl;}  
void Display(){cout<<"class B::Display()"<<endl;}
};

void main()
{  
A *a;  
B b;  
a=&b;  
a->Test();  
a->Display();
}

编译通过，运行结果：
class A::Test()
class B::Display()

我们再站在编译器的角度分析一下：
1.当编译到a->Test();时，编译器发现：恩，A类有这个函数，并且不是虚函数，将此处和class A::Test()静态绑定之；
2.当编译到a->Display();时，编译器发现：恩，A类有这个函数，等等！好小子，你竟然是个虚函数，那我得通过存储在对象中的指向虚函数表的的指针vptr调用你。所以编译器把a->Display();翻译为：a->vptr->Display();在编译阶段，编译器不知道vptr指针指向的地址，因为此时程序还没运行，对象还没有构造出来；只有在程序运行时，b对象被构造出来了，b中才含有vptr。这就是传说中的神秘的动态绑定！！！

再来看看，虚函数最常见的一种用法，这种用法也是在MFC中经常出现的，如果你有《深入浅出MFC》(第二版)这本书，请翻到147页，Command Routing将虚函数的作用发挥到了极致！如果没有，请看下面的代码：
#include <iostream.h>
class A
{
public:  
void Func(){Display();}
 virtual void Display(){cout<<"class A::Display()"<<endl;}
};

class B:public A
{
public: 
 void Display(){cout<<"class B::Display()"<<endl;}
};

void main()
{  
B b;   
b.Func();
}
编译通过，运行结果：
class B::Display()

看看编译器又变了什么魔术，当编译器编译到void Func(){Display();}时，发现Display()是虚函数，所以翻译为：void Func(){this->vptr->Display();}，又是动态绑定！因为在编译阶段，编译器并不知道this指向谁，只有在运行时才知道原来指向的是b对象。

对于虚函数表的说明：虚函数表的内容是依据类中的虚函数声明次序，一一填入函数指针。派生类会继承基类的虚函数表，当我们在派生类中改写虚函数时，虚函数表就受到了影响：表中元素所指的函数地址将不再是基类的函数地址，而是派生类的函数地址。