Когда создается виртуальная таблица в C ++?

Ответ

табличка создается, когда объявление класса содержит виртуальную функцию. Вводится vtable, когда родитель -- в любом месте наследства -- имеет виртуальную функцию, давайте вызовем эту родительскую Y. Любой родитель Y НЕ будет иметь vtable (если только он не имеет virtual для какой-нибудь другой функции в своей наследственности).

Читайте дальше для обсуждения и тестов

-- объяснение --

Когда вы указываете функцию-член как виртуальную, есть вероятность, что вы можете попробовать использовать подклассы через базовый класс полиморфно во время выполнения. Для поддержания гарантии производительности c++ над дизайном языка была предложена наиболее легкая стратегия реализации -- т.е. один уровень индеррекции, и только тогда, когда класс может быть полиморфно использован во время исполнения, и программист указывает на это, установив хотя бы одну функцию в качестве виртуальной.

-- Если Вы избегаете виртуального ключевого слова, то Вы не берете на себя расходы по использованию фреймворка.

-- edit : чтобы отразить Вашу редакцию --

Только когда базовый класс содержит виртуальную функцию, любые другие подклассы содержат фреймворк. Родители базового класса не имеют флеш-панели.

В вашем примере все три класса будут иметь таблицу, это потому что вы можете попробовать использовать все три класса через A*.

-тест - GCC 4+ --

#include <iostream>

class test_base
{
  public:
    void x(){std::cout << "test_base" << "\n"; };
};

class test_sub : public test_base
{
public:
  virtual void x(){std::cout << "test_sub" << "\n"; } ;
};

class test_subby : public test_sub
{
public:
  void x() { std::cout << "test_subby" << "\n"; }
};

int main() 
{
  test_sub sub;
  test_base base;
  test_subby subby;

  test_sub * psub;
  test_base *pbase;
  test_subby * psubby;

  pbase = &sub;
  pbase->x();
  psub = &subby;
  psub->x();

  return 0;
}

output

test_base
test_subby

test_base не имеет виртуальной таблицы, поэтому что бы то ни было приведено к ней, оно будет использовать x() из test_base. С другой стороны, test_sub изменяет природу x() и его указатель будет опосредованно передаваться через vtable, и это видно по исполнению test_subby's x().

Таким образом, vtable вводится в иерархию только тогда, когда используется виртуальное ключевое слово. У более старых предков нет vtable'а, и если произойдет даункаст, то он будет жестко привязан к функциям предков.

Ответ: "Это зависит". Он зависит от того, что вы имеете в виду под 'contain a vtbl' и зависит от решений, принятых реализацией конкретного компилятора.

Строго говоря, ни один 'class' никогда не содержит таблицу виртуальных функций. Некоторые экземпляры некоторых классов содержат указатели на таблицы виртуальных функций. Однако, это лишь одна из возможных реализаций семантики.

В крайнем случае, компилятор мог гипотетически поместить уникальное число в экземпляр, который индексировался в структуру данных, используемую для выбора соответствующего экземпляра виртуальной функции.

Если спросить: "Что делает GCC?" или "Что делает Visual C++? Тогда вы можете получить конкретный ответ.

@ Ответ Хасана Саеда, вероятно, ближе к тому, о чем вы спрашивали, но здесь действительно важно сохранить ясность понятий.

Есть поведение (динамическая диспетчеризация, основанная на том, какой класс был новым'ed) и есть реализация. В вашем вопросе использовалась терминология реализации, хотя я подозреваю, что вы искали поведенческий ответ.

Поведенческий ответ таков: любой класс, который объявляет или наследует виртуальную функцию, будет демонстрировать динамическое поведение при вызове этой функции. Любой класс, который этого не делает, не сделает.

Реализация - компилятор имеет право делать все, что он хочет для достижения этого результата.

Стандарты C++ не предписывают использовать V-таблицы для создания иллюзии полиморфных классов. В большинстве реализаций для хранения необходимой дополнительной информации используются V-таблицы. Одним словом, эти лишние куски информации оборудуются, когда у вас есть хотя бы одна виртуальная функция.

Поведение определено в главе 10.3, пункт 2 спецификации языка Си++:

Если виртуальная функция-член vf является заявленный в классе База и в Класс Производимый, полученный напрямую или косвенно от Базы, члена функция vf с тем же именем и тот же список параметров, что и Base::vf is Объявил, а затем сделал::vf тоже виртуальный ( независимо от того. Объявлено ) и оно отменяет Base::vf.

A курсивом соответствующую фразу. Таким образом, если ваш компилятор создает v-таблицы в обычном понимании, то все классы будут иметь v-таблицу, так как все их f() методы виртуальны.

Вы приложили усилия, чтобы сделать ваш вопрос очень ясным и точным, но все еще не хватает некоторой информации. Вы, вероятно, знаете, что в реализациях, использующих V-Table, сама таблица, как правило, представляет собой независимую структуру данных, хранящуюся вне полиморфных объектов, в то время как сами объекты хранят только неявный указатель на таблицу . Итак, о чем же вы спрашиваете? Может быть:

• Когда объект получает неявный указатель на V-Table, вставленный в него?

или

• Когда в иерархии для данного типа создается выделенная, индивидуальная V-Table?

Ответ на первый вопрос: объект получает неявный указатель на V-Table, вставленный в него, когда объект имеет тип полиморфного класса. Тип класса является полиморфным, если он содержит хотя бы одну виртуальную функцию, или любой из его прямых или косвенных родителей является полиморфным (это ответ 3 из вашего набора). Обратите также внимание, что в случае множественного наследования объект может (и будет) содержать несколько встроенных в него указателей V-Table

Ответ на второй вопрос может быть таким же, как и на первый (вариант 3), с возможным исключением. Если некоторый полиморфный класс в одиночной иерархии наследования не имеет собственных виртуальных функций (никаких новых виртуальных функций, никаких переопределений для родительской виртуальной функции), то возможно, что реализация может решить не создавать отдельную V-таблицу для данного класса, а использовать для этого класса также непосредственную родительскую V-таблицу (так как она все равно будет одной и той же). Т.е. в этом случае и объекты родительского типа, и объекты производного типа будут хранить одно и то же значение во встроенных указателях V-Table. Это, конечно, сильно зависит от реализации. Я проверил GCC и MS VS 2005, и они так не поступают. Они оба создают индивидуальную V-Table для производного класса в этой ситуации, но я, кажется, помню, что слышал о реализациях, которые этого не делают