vptr和vtable是C++中实现多态性的机制,它们通常与虚函数(virtual function)相关联。vptr是一个指向虚函数表(vtable)的指针,而vtable是一个存储了虚函数地址的表。
在C++中,当一个类声明了虚函数时,编译器会为该类生成一个隐藏的vptr成员变量,并在对象的内存布局中添加一个指向虚函数表的指针。这个虚函数表是一个由编译器生成的静态表,其中存储了该类及其所有派生类的虚函数地址。
当一个对象被创建时,其vptr会被初始化指向相应的虚函数表。当通过基类指针或引用调用虚函数时,实际调用的是根据vptr指向的虚函数表中对应的函数。
vptr和vtable是通过继承关系传递的,即如果一个派生类继承了一个基类,它也会继承基类的vptr和vtable。这意味着派生类对象的vptr指向的是派生类的虚函数表,而不是基类的虚函数表。因此,vptr和vtable是从基类继承的。
vptr和vtable的存在使得在面向对象编程中实现多态性成为可能。通过使用虚函数和vptr/vtable机制,可以在运行时动态地确定调用哪个派生类的虚函数,实现了多态性的特性。
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