"Direct" vs "virtual" 对虚函数的调用

在不同的概念层面上，问题的答案是不同的。

• 在概念语言级别，非正式术语"虚拟调用"通常指根据调用中使用的对象的动态类型解析的调用。根据C++语言标准，这适用于对虚拟函数的所有调用，但使用函数的限定名的调用除外。当在调用中使用方法的限定名称时，该调用被称为"直接调用"

  SomeObject obj;
  SomeObject *pobj = &obj;
  SomeObject &robj = obj;
  obj.some_virtual_function(); // Virtual call
  pobj->some_virtual_function(); // Virtual call
  robj.some_virtual_function(); // Virtual call
  obj.SomeObject::some_virtual_function(); // Direct call
  pobj->SomeObject::some_virtual_function(); // Direct call
  robj.SomeObject::some_virtual_function(); // Direct call
  

  请注意，您经常听到人们说，通过即时对象对虚拟函数的调用"不是虚拟的"。然而，语言规范并不支持这种观点。根据该语言，所有对虚拟函数的非限定调用都是相同的：它们是根据对象的动态类型来解析的。在这个[概念]意义上，它们都是虚拟的。

• 在实现级别，术语"虚拟调用"通常指通过某种实现定义的机制调度的调用，该机制实现虚拟函数的标准所需功能。通常，它是通过与调用中使用的对象相关联的虚拟方法表（VMT）来实现的。然而，智能编译器只会在真正需要时使用VMT来执行对虚拟函数的调用，即在编译时对象的动态类型未知时。在所有其他情况下，编译器将努力直接调用该方法，即使该调用在概念级别上是形式上的"虚拟"调用。

  例如，大多数时候，使用立即对象（与指针或对对象的引用相反）对虚拟函数的调用将作为直接调用来实现（不涉及VMT调度）。这同样适用于从对象的构造函数和析构函数对虚拟函数的即时调用

  SomeObject obj;
  SomeObject *pobj = &obj;
  SomeObject &robj = obj;
  obj.some_virtual_function(); // Direct call
  pobj->some_virtual_function(); // Virtual call in general case
  robj.some_virtual_function(); // Virtual call in general case
  obj.SomeObject::some_virtual_function(); // Direct call
  pobj->SomeObject::some_virtual_function(); // Direct call
  robj.SomeObject::some_virtual_function(); // Direct call
  

  当然，在后一种意义上，如果编译器在编译时有足够的信息来确定对象的动态类型，那么没有什么可以阻止编译器将对虚拟函数的任何调用实现为直接调用（不涉及VMT调度）。在上面的简单示例中，任何现代编译器都应该能够将所有调用实现为直接调用。

假设您有这样的类：

class X { 
public: 
    virtual void myfunc(); 
};  

如果您为X类型的普通对象调用虚拟函数，编译器将生成一个直接调用，即直接引用X::myfunct():

X a;         // object of known type 
a.myfunc();  // will call X::myfunc() directly    

如果您通过指针解引用或引用来调用虚拟函数，则不清楚所指向的对象将真正具有哪种类型。它可以是X，但也可以是从X派生的类型。然后编译器将进行虚拟调用，即使用指向函数地址的指针表：

X *pa;        // pointer to a polymorphic object  
...           // initialise the pointer to point to an X or a derived class from X
pa->myfunc(); // will call the myfunc() that is related to the real type of object pointed to    

这里有一个代码的在线模拟。您将看到，在第一种情况下，生成的程序集会调用函数的地址，而在第二种情况中，编译器会在寄存器中加载一些东西，并使用该寄存器进行间接调用（即，被调用的地址不是"硬连接的"，将在运行时动态确定）。