关于虚函数表的一些讨论

1、准备工作，VS2013认为数组名和指针并不是完全等价的。举个栗子：

下面的代码，揭示了它们之间的部分区别：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{

	int array[][5] = { 5, 2, 3, 4, 5, 5, 2, 3, 4, 5, 5, 2, 3, 4, 5 };
	cout << "针对数组array：" << endl;
	cout << array << endl; //输出首地址
	cout << *array << endl; //输出首地址
	cout << **array << endl; //输出数组首元素
	
	cout << endl;

	int** ppi = reinterpret_cast<int**>(array); //强转
	cout << "针对指针ppi：" << endl;
	cout << ppi << endl; //输出数组array的首地址，没问题
	//输出ppi指针指向的地址的具体元素 -- 5（编译器仍然认为是地址，因为它是int*类型）
	cout << *ppi << endl; 
	//cout << **ppi << endl; //编译器报错，无法读取该数据

	cout << endl;

	cout << "sizeof(array): " << sizeof(array) << endl; //输出二维数组的大小
	cout << "sizeof(*array): " << sizeof(*array) << endl; //输出二维数组一个维度的大小
	cout << "sizeof(ppi): " << sizeof(ppi) << endl; //输出该指针的大小
	cout << "sizeof(*ppi): " << sizeof(*ppi) << endl; //输出该指针的大小

	return 0;
}

运行效果：

注：如果不了解 reinterpret_cast ，建议阅读《More Effective C++》条款2：最好使用C++转型操作符。

由运行效果，我们至少可以得到以下几点假设：

a、VS2013认为数组名和指针并不是完全等价的。

b、n维数组的数组名如果如果对其取值，将会得到(n-1)维数组的地址，但是，对指向同样内容的n重指针，

得到的则会是该地址下的具体元素值（虽然，编译器依旧会认为它是地址）。

2、预备知识，虚函数的工作原理

通常，编译器处理虚函数的方法是：给每个对象添加一个隐藏成员。隐藏成员中保存了一个指向函数地址数组（虚函数表）的指针。

虚函数表保存了为类对象声明的虚函数的指针。无论表的大小如何，在类中只需要保存1个地址成员即可。

—— 摘录自《C++ Primer Plus》：虚成员函数和动态绑定

请注意黑体字部分说明了在类内部并没有真正的含有虚函数表，而是只是拥有虚函数表的指针而已。

（这在《More Effective C++》条款24中也有详细地讨论，推荐去看看。）

3、VS2013中的虚函数表，先来个例子压压惊。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

typedef void(*FUN)();
typedef void(*FUN1)(string);
typedef string (*FUN2)();

class Base
{
private:

	virtual void A()
	{
		cout << "I'm Base::A()." << endl;
	}
	void B()
	{
		cout << "I'm Base::B()." << endl;
	}
	virtual void C()
	{
		cout << "I'm Base::C()." << endl;
	}
	virtual void D(string x)
	{
		cout << "I'm Base::D(" << x << ")." << endl;
	}
	virtual string E()
	{
		return "I'm string Base::E().";
	}
};

int main()
{

	Base* base = new Base;

	int* pi = reinterpret_cast<int*>(base);  //1、将base*转换为int*，这就是指向vtbl的指针
	int i = *pi; //2、获取base的首地址指向的内容，也就是vtbl的首地址
	FUN* pf = reinterpret_cast<FUN*>(i); //将虚函数的首地址转化为该虚函数指针
	pf[0](); //第一个虚函数
	pf[1](); //第二个虚函数
	//第三个虚函数是FUN1类型的
	//reinterpret_cast<FUN1>(pf[2])("string");//输出：I'm Base::D(string).有错误提示
	//第四个虚函数是FUN2类型的
	//cout << reinterpret_cast<FUN2>(pf[3])() << endl; //无输出，有错误提示
	return 0;
}

测试效果：