C++中的虚拟继承

Question

我在阅读关于虚拟继承的Wikipedia文章。我跟着整篇文章，但我不能真正遵循最后一段

这是通过提供 哺乳动物和WingedAnimal有虚表 指针自实施（或“vpointer”），例如， 内存之间的偏移 哺乳动物的开始和它的 动物部分直到运行时才知道。因此蝙蝠变成 （vpointer，Mammal，vpointer，WingedAnimal，Bat，Animal）。 有两个vtable指针，每个 继承层次结构，几乎 继承动物。在这个例子中，一个用于Mammal的 ，另一个用于WingedAnimal。 因此物体尺寸 增加了两个指针，但是现在的 只有一个动物而没有 含糊不清。 Bat 类型的所有对象将具有相同的vpointers，但每个蝙蝠对象都将包含其自己的唯一 动物对象。如果另一个类从哺乳动物 继承，如 松鼠，然后在松鼠在 哺乳动物对象的vpointer将 从在一个BAT中 哺乳动物对象的vpointer不同，尽管它们 仍然可以基本上在同一 特殊情况表示松鼠 部分物体具有与蝙蝠部分相同的尺寸 ，因为那么从哺乳动物到动物 部分的距离是相同的。这个vtable不是 真的是一样的，但是它们中的所有信息（距离）都是本质的 。

有人可以摆脱这一点更多的光。

Answer 1

有时候，你真的需要看一些代码/图表:)请注意，标准中没有提到这个实现细节。

首先，让我们看看如何实现用C方法++：

struct Base 
{ 
    void foo(); 
}; 

这是类似的：

struct Base {}; 

void Base_foo(Base& b); 

而事实上，当你看到一个方法调用一个调试器中，您经常会将this参数看作第一个参数。它有时被称为隐式参数。

现在，上虚拟表。在C和C++中，可以使指针起作用。 V表基本上是函数指针表：

struct Base 
{ 
    int a; 
}; 

void Base_set(Base& b, int i) { b.a = i; } 
int Base_get(Base const& b) { return b.a; } 

struct BaseVTable 
{ 
    typedef void (*setter_t)(Base&, int); 
    typedef int (*getter_t)(Base const&); 

    setter_t mSetter; 
    getter_t mGetter; 

    BaseVTable(setter_t s, getter_t g): mSetter(s), mGetter(g) {} 
} gBaseVTable(&Base_set, &Base_get); 

现在我可以这样做：现在

void func() 
{ 
    Base b; 
    (*gBaseVTable.mSetter)(b, 3); 
    std::cout << (*gBaseVTable.mGetter)(b) << std::endl; // print 3 
} 

，就到了继承。让我们创建另一个结构

struct Derived: Base {}; // yeah, Base does not have a virtual destructor... shh 

void Derived_set(Derived& d, int i) { d.a = i+1; } 

struct DerivedBaseVTable 
{ 
    typedef void (*setter_t)(Derived&,int); 
    typedef BaseVTable::getter_t getter_t; 

    setter_t mSetter; 
    getter_t mGetter; 

    DerivedBaseVTable(setter_t s, getter_t g): mSetter(s), mGetter(g) {} 
} gDerivedBaseVTable(&Derived_set, &Base_get); 

而且使用：

void func() 
{ 
    Derived d; 
    (*gDerivedBaseVTable.mSetter)(d, 3); 
    std::cout << (*gDerivedBaseVTable.mGetter)(d) << std::endl; // print 4 
} 

但如何实现自动化吗？

• 你只需要具有至少一个虚函数
• 类的每个实例都将包含一个指向虚函数表作为它的第一个属性（即使你真的不能访问每类虚函数表的一个实例它自己）

现在，在多重继承的情况下会发生什么？那么，继承是非常像的存储器布局术语组合物：

|          Derived         | 
|     BaseA     |     BaseB     | 
| vpointer | field1 | field2 | padding? | vpointer | field1 | field2 | padding? | 

有将因此成为MostDerived 2个虚拟表：一个以改变从BaseA和一个方法来从BaseB改变方法。

纯虚函数通常表示为一个空指针（简单地）在相应的字段中。

最后，建筑和破坏：

施工

• BaseA构造：首先vpointer被初始化，则属性，则该构造的主体被执行
• BaseB被构造：vpointer，attributes，body
• Derived构造：替换vpointers（两者），属性，主体

破坏

• Derived is destructed：析构函数的身体，破坏属性，把基地vpointers回
• BaseB被破坏：身体属性
• BaseA被破坏：身体属性

我认为它非常全面，如果一些C++大师在那里可以检查一下并检查我哈哈，我会很高兴没有犯任何愚蠢的错误。另外，如果缺少某些东西，我很乐意添加它。

Answer 2

我不能，真的。本节试图描述在使用虚拟方法表提供动态绑定（在多重继承的情况下）的C++实现中应该做些什么。

如果你没有编译器，我的建议是：不要打扰。阅读您最喜爱的继承，虚拟方法，多继承和虚拟继承的C++书籍。

另外，C++标准（IIRC）不要求使用vtable，它是一个实现细节。所以真的，不要打扰。

Answer 3

正如mkluwe所说，vpointers并不是真正的语言组成部分。但是，了解 实现技术可能会很有用，特别是在像C++这样的低级语言中。

如果你真的想了解这一点，我会推荐Inside the C++ Object Model，这解释了这一点以及许多其他的细节。