虚表/调度表

Virtual table/dispatch table

本文关键字：调度表 虚表      更新时间：2023-10-16

根据我对CPP的了解，每个类都有自己的虚变量表。

然而这个维基百科链接提到:

对象的调度表将包含对象的动态绑定方法。方法方法来执行调用方法的地址与对象的分派表。调度表为的所有对象都是一样的相同的类，因此是通常在它们之间共享。

有谁能给点光照吗?

谢谢!

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;
 };

那么，给定一个派生类型的对象，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       |
                         ------------

类型"Derived"的虚表如下:

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

注意，因为"methodC"不是虚值的，所以它根本不在虚值表中。还需要注意的是，派生类的所有实例都有一个指向同一个共享虚表对象的虚表指针(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，关键的区别在于Java方法是"虚拟的"，除非声明为"final"。在c++中，关键字"virtual"必须显式给出，函数才能在虚函数表中。任何不在vtable中的都将使用编译时类型而不是对象的运行时类型进行分派。

是的，编译器和运行时对虚方法的处理是不同的。

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

来自VM规格，

Java虚拟机没有授权任何特定的内部对象的结构。书签这里说:在一些Sun的Java虚拟的实现机器，一个类的引用实例是指向句柄的指针它本身是不是一对指针:1到a类的方法的表对象和指向类的指针对象的类型对象，另一个到内存从堆中为对象分配数据。

c++:

每当将类成员函数声明为虚函数时，编译器就创建一个内存中的虚表，其中包含声明为的所有函数指针在那门课上是虚拟的。这支持运行时多态性(即找出所需的函数)。对象中也有一个额外的指针对象添加到虚值表。当这个额外的指针和虚函数表的大小增加时对象、类的设计者在声明函数为虚函数时需要谨慎。

在基类对象指针上调用方法时的事件顺序为:

  • 获取虚表指针(该虚表指针指向虚表的开头)
  • 使用偏移量获取虚函数表中的函数指针

通过虚表指针间接调用函数

每个具有虚拟函数的类(即在Java中它只是'每个类')都有自己的vtable。每个对象都隐藏了对其类虚函数表的引用。因此，同一类的对象具有相同的引用。

当你调用虚方法时，编译器通常会查找:

obj.method(args);

被翻译成

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调用。所以,代码

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

可译为

MyObject_method(obj, args);

通常比虚调用执行得快。

这段引语指出，每个对象都有一个调度表，可以在类之间共享，因为它们对同一个类的所有实例都是相同的。也就是说，每个类都有自己的虚表

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