c c 一道c 面試題的思考與學習

先上面試題，問列印結果是什麼？

#include
class a
};class b : public a
};class c : public b
};class d : public c
virtual
void
fund
()};
class e : public d 
virtual
void
fune
()};
class e1 : public d
virtual
void
fune1
()};
intmain
()

再看到這裡的時候，再做一遍吧，答案放在最後

問題：類中的記憶體布局是什麼樣的？

類的非靜態成員函式是放在什麼地方的？

虛函式是放在什麼地方的？虛表是在**，以及如何儲存的？

簡單的結構如下圖，參考[2]描述地超級詳細，也利於理解，可以仔細閱讀一下。

c++物件模型

另外，為了解題，還要講講編譯鏈結以及函式呼叫的簡單原理

編譯的時候，靜態以及非靜態成員函式也是已經編譯好了的。虛函式，編譯器能夠確定的是偏移量，待執行的時候會去找具體物件的vptr，指向該物件所在類對應的虛表，找到真正應該呼叫的函式[3]。文章[4]也說到了，虛函式和普通函式的在彙編一層的表現形式，虛函式要通過虛表去查詢真正該呼叫的函式，而普通函式直接就找到了的。

現在，運用上面的結論來回答問題

看一下測試**和結果如下：在上面面試題後面加入以下測試**

printf("**********=vritual address*****====\n");
printf("vtable p1: %x\n", *((int*)p1));
printf("vtable p2: %x\n", *((int*)p2));
printf("vtable p3: %x\n", *((int*)p3));
printf("vtable p4: %x\n", *((int*)p4));
printf("vtable p5: %x\n", *((int*)p5));
printf("vtable p6: %x\n", *((int*)p6));
printf("p1 virtual fun: %x\n", *(int*)*((int*)p1));
printf("p2 virtual fun: %x\n", *(int*)*((int*)p2));
printf("p3 virtual fun: %x\n", *(int*)*((int*)p3));
printf("p4 virtual fun: %x\n", *(int*)*((int*)p4));
printf("p5 virtual fun 1: %x, offset: %x\n", *(int*)*((int*)p5), &e::fun);
printf("p5 virtual fun 2: %x, offset: %x\n", *((int*)*((int*)p5)+1), &e::fund);
printf("p5 virtual fun 3: %x, offset: %x\n", *((int*)*((int*)p5)+2), &e::fune);
printf("p6 virtual fun 1: %x, offset: %x\n", *(int*)*((int*)p6), &e1::fun);
printf("p6 virtual fun 2: %x, offset: %x\n", *((int*)*((int*)p6)+1), &e1::fund);
printf("p6 virtual fun 3: %x, offset: %x\n", *((int*)*((int*)p6)+2), &e1::fune1);

結果：

**********=vritual address*****==== vtable p1: 8049290 vtable p2: 8049258 vtable p3: 80492a0 vtable p4: 80492a0 vtable p5: 80492c0 vtable p6: 80492c0 p1 virtual fun: 8048e1e p2 virtual fun: 8048e0a p3 virtual fun: 8048e32 p4 virtual fun: 8048e32 p5 virtual fun 1: 8048e46, offset: 1 p5 virtual fun 2: 8048dce, offset: 5 p5 virtual fun 3: 8048de2, offset: 9 p6 virtual fun 1: 8048e46, offset: 1 p6 virtual fun 2: 8048dce, offset: 5 p6 virtual fun 3: 8048de2, offset: 9

p1雖然在編譯的時候fun是類a的，但是物件畢竟還是b物件，所以vptr的位址指向的依舊是b類的虛表位址，可以再新增一條列印b物件的虛表的測試**，發現也是0x8049170；

p3和p4，p5和p6的虛表位址是一樣的，這也說明了他們是指向同乙個類的例項（物件）的；

p3和p4，p5和p6的第乙個，第二個，第三個的虛函式位址都一樣，也同樣說明了是同乙個類中的虛表；

也可以看到fund的偏移量是5（和1之間的差是4，測試機器是32位的），fune和fune1都是偏移9，所以能夠通過pe1呼叫e物件的第三個虛函式。

[1]圖說c++物件模型：物件記憶體布局詳解

[2]c++虛表，你搞懂了嗎？

[3]c/c++雜記：虛函式的實現的基本原理

[4]關於c++虛函式與普通函式的編譯與呼叫機制

答案：a, c, d, d, d_test, e_test, d_test

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