vtable:底层算法

Question

我对vtable的理解是，如果我有一个带虚拟函数的类Cat与Lion和HouseCat子类对话()，那么就有一个vtable，它将the ()映射到每个子类的正确实现。所以打个电话

cat.speak()

编译成

cat.vtable[0]()

也就是说，在vtable位置0中进行查找，并在此位置调用函数指针。

我的问题是:多重继承会发生什么？

让我们添加一个类宠物。宠物有虚拟函数-- speak()和eat()。HouseCat扩展宠物，而狮子没有。现在，我需要确保

pet.eat()

编译为

pet.vtable[1]()

那就是vtable需要说()。Pet.eat需要是插槽1，这是因为cat.speak()需要访问vtable中的插槽0，如果对于HouseCat，插槽0恰好是吃的，这将是非常错误的。

编译器如何确保vtable索引配合在一起？

Answer 1

规范没有设置任何内容，但是编译器通常会为每个直接的非虚拟基类生成一个vtable，为派生类生成一个vtable，然后将第一个基类的vtable和派生类的vtable合并。

因此，更具体地说，编译器在构造类时生成的内容：

• 猫 vptr \ Cat字段: speak()
• 宠物 vptr \ Pet字段: eat()
• 狮子 vptr = Cat字段\ Lion字段: speak()
• HouseCat vptr \ Cat字段\ vptr \vptr\ Pet字段\ HouseCat字段: speak()：eat()

编译器在调用/转换时生成的内容(变量名是静态类型名称)：

• cat.speak()
  • obj[0][0]() -对猫、狮和HouseCat的“猫”部分有效

​

• pet.eat()
  • obj[0][0]() -对宠物和HouseCat的“宠物”部分有效

​

• lion.speak()
  • obj[0][0]() -对狮子有效

​

• houseCat.speak()
  • obj[0][0]() -对HouseCat的“猫”部分有效

​

• houseCat.eat()
  • obj[Cat size][0]() -对HouseCat的“宠物”部分有效

​

• (Cat)houseCat
  • obj

​

• (Pet)houseCat
  • obj + Cat size

​

因此，我想让您感到困惑的关键是：(1)多个vtable是可能的，(2) upcast实际上可能返回不同的地址。