为什么在虚表中需要一个纯虚函数表项

Why an entry of pure virtual function in virtual table is required

本文关键字：一个 函数 虚表 为什么      更新时间：2023-10-16

我对虚表的理解是，每当编译器在类中找到虚函数时，它就会为该类创建一个虚表，并且虚函数的所有函数指针都将放在该表中。

但是当涉及到纯虚函数时，我们不会在任何时候调用该函数。那么为什么在虚表中需要纯虚函数项呢? 

virtual void myFunction() = 0 ;

该声明是必需的，因为您需要告诉编译器在虚函数表中为从声明该方法的基类开始的特定方法保留一个槽位(这是您在派生类上调用方法时可能希望使用的类型)

只是给你一个想法，让我们做一个例子(这是不考虑到底发生了什么)。假设在Base中有三个虚方法，其中一个是纯方法

class Base {
  virtual void pure() = 0;
  virtual void nonpure() { }
  virtual void nonpure2() { }
};

所以Base变量表看起来像

0 [ pure ] -> nothing
1 [ nonpure ] -> address of Base::nonpure
2 [ nonpure2] -> address of Base::nonpure2

现在我们用

推导它
class Derive : public Base {
  virtual pure() override { }
  virtual nonpure2() override { }
};

Derived vtable将看起来像

0 [ pure ] -> address of Derived::pure
1 [ nonpure ] -> address of Base::nonpure
2 [ nonpure2 ] -> address of Derived::nonpure2

当你尝试做

Base* derived = new Derived();
derived->pure();

方法大致编译为

address = derived->vtable[0];
call address

如果您没有在Base类中声明纯虚方法，那么在编译时就没有办法知道它在虚表中的索引(0)，因为该方法根本不存在。

但是，如果虚表中有一个"洞"(缺少实现)，则不能实例化该特定的类类型。

不能实例化抽象类的对象。这实际上使您的问题有点无意义:因为您永远不会实例化抽象类，因此根本不需要该类的虚拟表。(实际上，它可能在施工/破坏期间暂时需要，但这是另一回事。)

当你实际实例化一个对象时，它是某个派生的类的对象，它不再是抽象的。它不再有任何纯虚函数了。您实际实例化的派生类在那时已经覆盖了所有纯虚函数。这就是在虚方法表中需要一个表项的原因——用来存储指向实际重写函数的指针。

在后面的代码中，可以通过指向抽象基类 的指针调用myFunction()。
MyAbstractBaseClass *ptr = some_function();
// Pointer actually points to some non-abstract derived object
ptr->myFunction();

编译器将生成代码，进入与*ptr对象相关联的虚方法表，提取对应于myFunction()的指针条目，并通过该指针传递控制权。如上所述，该指针实际上将指向某个派生类的重写函数。

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