为什么我们需要虚拟桌面？

Question

我正在寻找一些关于虚拟表格的信息，但找不到任何易于理解的东西。
有人可以给我很好的例子（不是来自Wiki，请解释或链接？）

Answer 1

没有虚拟表格，你将无法使运行时多态性工作，因为所有对函数的引用都将在编译时被绑定。一个简单的例子

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里面，你只知道o指向一个Base对象。但是，在运行时，代码应该调用Derived::f（因为Base::f是虚拟的）。在编译时，编译器无法知道o->f()调用将执行哪个代码，因为它不知道o指向哪个代码。

因此，你需要一个叫做“虚拟表”的东西，它基本上是一个函数指针表。每个具有虚函数的对象都有一个“虚表指针”，它指向虚表的类型对象。

在callF函数上面的代码然后只需要查找为Base::f在虚拟表中的条目（它发现基于所述v表指针中的对象），并且然后它调用函数表条目指着。那可能是Base::f但它也可能指向其他 - Derived::f，例如。

这意味着由于虚拟表，您可以在运行时拥有多态性，因为被调用的实际函数是在运行时通过查找虚拟表中的函数指针，然后通过该指针调用函数来确定的 - 而不是直接调用函数（就像非虚函数一样）。

Answer 2

简短回答：虚函数调用basePointer-> f（）意味着不同的事情取决于basePointer的历史。如果它指向真的是派生类的东西，则会调用一个不同的函数。

为此，编译器做了一个简单的函数指针游戏。要为不同类型调用的函数地址存储在虚拟表中。

虚拟表不仅用于函数指针。 RTTI机制将其用于运行时类型信息（获取由某个基本类型的地址引用的对象的实际类型）。

一些新的/删除实现会将对象大小存储在虚拟表中。

Windows COM编程使用虚拟表来破解它并将其作为接口推送。

Answer 3

要回答您的标题问题 - 您没有，并且C++标准没有指定您必须提供一个。你想要的是能够说：

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

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

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

并且B :: f被调用而不是A :: f。虚拟函数表是实现这一点的一种方式，但是对于普通的C++程序员来说，坦率地说并不感兴趣 - 我只是在回答这样的问题时想到它。

Answer 4

假设Player和Monster继承自定义虚拟name()操作的抽象基类Actor。进一步假设你有要求的演员，他的名字的函数：

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

这是不可能在编译时推断演员是否会真正成为一名球员或一个怪物。由于它们有不同的方法，决定调用哪个方法必须推迟到运行时。编译器为每个角色对象添加附加信息，以便在运行时作出此决定。

在每一个编译器，我知道，这些额外的信息是一个指针（通常称为的vptr）函数指针（通常称为VTBL）特定于具体类的表。也就是说，所有玩家对象共享相同的虚拟表，其中包含指向所有玩家方法的指针（对于怪物也是如此）。在运行时，通过从应该在其上调用方法的对象的vptr所指向的vtbl中选择方法来找到正确的方法。

Answer 5

虚函数表是一个实现细节 - 这是编译器如何在类中实现多态方法。

考虑

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

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

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

现在我们必须

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

我们怎么知道这些talk()版本被称为？动物对象有一张表格，指向与该动物一起使用的虚拟功能。例如，talk可能是在第三偏移，如果有两个其他的虚拟方法：

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] 

当我们有一个Animnal例如，我们不知道哪个talk()方法调用。我们通过查看虚拟表并获取第三个条目来找到它，因为编译器知道对应于talk指针（编译器知道Animal上的虚拟方法，因此知道vtable中指针的顺序。）

给定一个Animal，为了调用正确的talk（）方法，编译器添加代码来获取第三个函数指针并使用它。然后，这指向适当的实现。

对于非虚拟方法，这不是必需的，因为被调用的实际函数可以在编译时确定 - 只有一个可能的函数可以被调用用于非虚拟调用。