虚拟表/调度表

Question

据我对CPP的了解，每个类都有自己的vtable。

然而此维基百科链接提到：

对象的调度表将 包含对象的地址 动态绑定方法。方法 调用是通过获取 方法的地址来自对象的地址 调度表。调度表是 对于属于的所有对象都相同 同一个类，因此 通常在他们之间共享。

有人可以解释一下吗？

谢谢 ！

Answer 1

有时用一个例子更容易理解：

class PureVirtual {
   public:
       virtual void methodA() = 0;
       virtual void methodB() = 0;
};

class Base : public PureVirtual {
   public:
        virtual void methodA();
        void methodC();
   private:
        int x;
 };

 class Derived : public Base {
    public:
         virtual void methodB();
    private:
         int y;
 };

因此，给定一个 Derived 类型的对象，它可能看起来像：

                         ------------
 Known offset for vtable |  0xblah  | -------> [Vtable for type "Derived"]
                         ------------
 Known offset for x      |  3       |
                         ------------
 Known offset for y      |  2       |
                         ------------

“Derived”类型的 Vtable 看起来像这样：

                            ------------
 Known offset for "methodA" | 0xblah1   | ------> methodA from Base
                            -------------
 Known offset for "methodB" | 0xblah2   | ------> methodB from Derived
                            -------------

请注意，由于“methodC”不是虚拟的，所以它不在 vtable 中根本不。另请注意，Derived 类的所有实例都将具有指向同一共享 vtable 对象的 vtable 指针（因为它们具有相同的类型）。

尽管 C++ 和 Java 的实现略有不同，但思想并非不兼容。从概念的角度来看，主要区别在于 Java 方法是“虚拟的”，除非声明为“final”。在 C++ 中，必须显式给出关键字“virtual”才能使函数位于 vtable 中。任何不在 vtable 中的内容都将使用对象的编译时类型而不是运行时类型进行分派。

Answer 2

是的，编译器和运行时对虚拟方法的处理方式不同。

Java： java 中的所有方法默认都是虚拟的。这意味着在继承中使用时任何方法都可以被重写，除非该方法被声明为final或static。

从 VM 规范，

Java虚拟机没有
授权任何特定的内部
对象的结构。书签
有规定：在 Sun 的一些
Java虚拟的实现
机器，对类的引用
实例是一个指向句柄的指针
本身是一对指针：一个指向一个
包含方法的表
对象和指向类的指针
代表类型的对象
对象，另一个到内存
从堆中为对象分配
数据。

---

C++：

每当类成员函数被声明为 virtual 时，编译器都会创建一个
内存中的虚拟表，其中包含声明为的所有函数指针
虚拟在该类中。这使得运行时多态性成为可能（即找出所需的
运行时函数）。虚函数表还有一个额外的指针
vtable 的对象。由于这个额外的指针和虚表增加了大小
对于对象，类设计者需要明智地声明函数为虚函数。

在基础对象指针上调用方法时的事件顺序是：

• 获取 vtable 指针（此 vtable 指针指向 vtable 的开头）。
• 使用 offset 获取 vtable 中的函数指针。

通过vtable指针间接调用该函数。

Answer 3

每个具有虚函数的类（即在 Java 中只是“每个类”）都有自己的vtable。每个对象都隐藏了对其类 vtable 的引用。因此，同一类的对象具有相同的引用。

当您调用虚拟方法时，编译器通常会进行查找：

obj.method(args);

被翻译成某种东西

obj.vtable[idx_method](obj, args);

有时，如果编译器可以推断出特定类型的对象，它可以发出静态调用而不是虚拟方法。因此，代码

MyObject obj(ctor_args);
....
obj.method(args);

可以转换为

MyObject_method(obj, args);

通常比虚拟调用执行得更快的代码。

Answer 4

该引用指出每个对象都有一个调度表，该表可以在类之间共享，因为它们对于同一类的所有实例都是相同的。 IE 每个类都有它自己的 vtable。