爲什麼我們需要虛擬桌面？

Question

我正在尋找一些關於虛擬表格的信息，但找不到任何易於理解的東西。
有人可以給我很好的例子（不是來自Wiki，請解釋或鏈接？）

Answer 1

沒有虛擬表格，你將無法使運行時多態性工作，因爲所有對函數的引用都將在編譯時被綁定。一個簡單的例子

struct Base { 
    virtual void f() { } 
}; 

struct Derived : public Base { 
    virtual void f() { } 
}; 

void callF(Base *o) { 
    o->f(); 
} 

int main() { 
    Derived d; 
    callF(&d); 
} 

功能callF裏面，你只知道o指向一個Base對象。但是，在運行時，代碼應該調用Derived::f（因爲Base::f是虛擬的）。在編譯時，編譯器無法知道o->f()調用將執行哪個代碼，因爲它不知道o指向哪個代碼。

因此，你需要一個叫做「虛擬表」的東西，它基本上是一個函數指針表。每個具有虛函數的對象都有一個「虛表指針」，它指向虛表的類型對象。

在callF函數上面的代碼然後只需要查找爲Base::f在虛擬表中的條目（它發現基於所述v表指針中的對象），並且然後它調用函數表條目指着。那可能是Base::f但它也可能指向其他 - Derived::f，例如。

這意味着由於虛擬表，您可以在運行時擁有多態性，因爲被調用的實際函數是在運行時通過查找虛擬表中的函數指針，然後通過該指針調用函數來確定的 - 而不是直接調用函數（就像非虛函數一樣）。

Answer 2

簡短回答：虛函數調用basePointer-> f（）意味着不同的事情取決於basePointer的歷史。如果它指向真的是派生類的東西，則會調用一個不同的函數。

爲此，編譯器做了一個簡單的函數指針遊戲。要爲不同類型調用的函數地址存儲在虛擬表中。

虛擬表不僅用於函數指針。 RTTI機制將其用於運行時類型信息（獲取由某個基本類型的地址引用的對象的實際類型）。

一些新的/刪除實現會將對象大小存儲在虛擬表中。

Windows COM編程使用虛擬表來破解它並將其作爲接口推送。

Answer 3

要回答您的標題問題 - 您沒有，並且C++標準沒有指定您必須提供一個。你想要的是能夠說：

struct A { 
    virtual ~A() {} 
    virtual void f() {} 
}; 

struct B : public A { 
    void f() {} 
}; 

A * p = new B; 
p->f(); 

並且B :: f被調用而不是A :: f。虛擬函數表是實現這一點的一種方式，但是對於普通的C++程序員來說，坦率地說並不感興趣 - 我只是在回答這樣的問題時想到它。

Answer 4

假設Player和Monster繼承自定義虛擬name()操作的抽象基類Actor。進一步假設你有要求的演員，他的名字的函數：

void print_information(const Actor& actor) 
{ 
    std::cout << "the actor is called " << actor.name() << std::endl; 
} 

這是不可能在編譯時推斷演員是否會真正成爲一名球員或一個怪物。由於它們有不同的方法，決定調用哪個方法必須推遲到運行時。編譯器爲每個角色對象添加附加信息，以便在運行時作出此決定。

在每一個編譯器，我知道，這些額外的信息是一個指針（通常稱爲的vptr）函數指針（通常稱爲VTBL）特定於具體類的表。也就是說，所有玩家對象共享相同的虛擬表，其中包含指向所有玩家方法的指針（對於怪物也是如此）。在運行時，通過從應該在其上調用方法的對象的vptr所指向的vtbl中選擇方法來找到正確的方法。

Answer 5

虛函數表是一個實現細節 - 這是編譯器如何在類中實現多態方法。

考慮

class Animal 
{ 
    virtual void talk()=0; 
} 

class Dog : Animal 
{ 
    virtual void talk() { 
     cout << "Woof!"; 
    } 
} 

class Cat : Animal 
{ 
    virtual void talk() { 
     cout << "Meow!"; 
    } 
} 

現在我們必須

A* animal = loadFromFile("somefile.txt"); // from somewhere 
    animal->talk(); 

我們怎麼知道這些talk()版本被稱爲？動物對象有一張表格，指向與該動物一起使用的虛擬功能。例如，talk可能是在第三偏移，如果有兩個其他的虛擬方法：

dog 
    [function ptr for some method 1] 
    [function ptr for some method 2] 
    [function ptr for talk -> Dog::Talk] 

    cat 
    [function ptr for some method 1] 
    [function ptr for some method 2] 
    [function ptr for talk -> Cat::Talk] 

當我們有一個Animnal例如，我們不知道哪個talk()方法調用。我們通過查看虛擬表並獲取第三個條目來找到它，因爲編譯器知道對應於talk指針（編譯器知道Animal上的虛擬方法，因此知道vtable中指針的順序。）

給定一個Animal，爲了調用正確的talk（）方法，編譯器添加代碼來獲取第三個函數指針並使用它。然後，這指向適當的實現。

對於非虛擬方法，這不是必需的，因爲被調用的實際函數可以在編譯時確定 - 只有一個可能的函數可以被調用用於非虛擬調用。