关于C++虚函数底层实现机制的研究与分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第10期计算机工程与设计2008年5月Vo1．29NO．10ComputerEngineeringandDesignMay2008关于c++虚函数底层实现机制的研究与分析和力，吴丽贤(韩山师范学院数学与信息技术系，广东潮州521041)摘要：多态性是c++最具特色的性质之一，c++中实现多态的一个重要途径是动态绑定，而动态绑定的基础是虚函数。通过反汇编手段深入分析了c++中虚函数的底层实现机制，给出了在单继承下和多继承下虚函数的实现模型，并结合实例给出了

2、通过动态绑定调用虚函数的额外花费，分析了对函数调用效率的影响，并就如何正确有效地使用虚函数提出了一些策略。关键词：虚函数；多态性；动态绑定；底层实现机制；反汇编中图法分类号：TP312文献标识码：A文章编号：1000．7024(2008)10．2705．03StudyandanalysisonunderlyingmechanismofvirtualfunctioninC++HELi．WULi—xian(Depa~mentofMathematicsandInformationTechnology,Hanshan

3、TeachersCollege，Chaozhou521041，China)Abstract：PolymorphismisoneofthemostcharacteristicpropertiesofC++．DynamicbindingisanimportantapproachtoactualizepolymorphisminC++．anditsfoundationisvirtualfunction．TheunderlyingmechanismofvirtualfunctioninC++isanalyzedwit

4、hdi·sassembling．Accordingtodiferentkindsofinheritancerelationship，theunderlyingmodelofvirtualfunctionispresented、Theextracostofvirtualfunctioncallsisgiven，anditsinfluenceonfunctioncallisdiscussedthroughexamples．Finally,somestrategiesareputforwardtoutilizeef

5、ectivelyvirtualfunction．Keywords：virtualfunction；polymorphism；dynamicbinding；underlyingmechanism；disassembling编译器会插入许多额外的代码，以支持语言层面上的多态性0引言得以实现。多态性允许对派生类对象通过父类指针调用成员函数下面给出程序test1．cpp，在Visualc++中编译。时，执行正确的代码，被认为是c++等面向对象程序设计语言／／test1．cpp的精髓，但也是最让程序员感到困惑的部分“。

6、。在c++中，实#include现多态的一种重要途径是动态绑定，而动态绑定的基础是虚classbase{函数0所以了解虚函数的底层实现机制，对于在程序中正确public：使用多态性，编写出效率较高的代码，提升面向对象观念是十virtualvoidvn(){}分有必要的。virtualvoidvf20{}cH虚函数的底层实现机制并未标准化，不同的编译器voidf30{}可以采用不同的方法来实现语言层面上的虚函数。不过，目private：前所有编译器对于虚函数的实现方法都是为每个包含虚函

7、数intdml；的类创建称为virtualtable的表格，在其中放置虚函数的地址，}；在每个类对象中放置称为vptr的指针，指向所属类的virtualclassderived：publicbase{table。当通过指针调用虚函数时，编译器插入能获取对象的public：vptr，并在所指的virtualtable中查找函数入口地址的代码，从virtualvoidvf20{}而实现希望的动态绑定“。下面以VisualcH为例，对虚函数virtualvoidvf40{}的底层实现机制进行深入分析。private

8、：intdm2；1虚函数的实现机制}；当创建包含虚函数的类对象或通过指针调用虚函数时，voidf50{}收稿日期：2007—06．06E·mail：webl10@21cn．tom作者简介：和力(1971一)，男(纳西族)，云南丽江人，硕士，副教授，研究方向为软件过程、中间件技术和分布式应用；吴丽贤(1974-)，女，广东潮州人，硕士，讲师，研究方向为中间件技术和分布式应用。·——2705·——维普资