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C++ COM编程之接口背后的虚函数表

时间:2014-10-02 11:08来源:网络整理 作者:网络 点击:
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这篇文章主要介绍了C++ COM编程之接口背后的虚函数表,COM的背后,就是接口,而接口的背后,就是虚函数表,需要的朋友可以参考下

前言

学习C++的人,肯定都知道多态机制;多态就是用父类型别的指针指向其子类的实例,然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。对于多态机制是如何实现的,你有没有想过呢?而COM中的接口就将这一机制运用到了极致,所以,不知道多态机制的人,是永运无法明白COM的。所以,在总结COM时,是非常有必要专门总结一下C++的多态机制是如何实现的。

多态

什么是多态?上面也说了,多态就是用父类型别的指针指向其子类的实例,然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。现在通过代码,让大家切身的体会一下多态:

复制代码 代码如下:

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    void Print()
    {
        cout<<"I am A."<<endl;
    }
};
 
class B : public A
{
public:
    void Print()
    {
        cout<<"I am B."<<endl;
    }
};
 
int main()
{
    A *pAObj = new B();
    pAObj->Print();
}

上面代码的运行结果是:I am A.这不是多态的行为。

好了,经过对上面代码的改造,就在A类的Print函数前面加入关键字virtual,具体代码如下:

复制代码 代码如下:

#include <iostream>
using namespace std;
 
class A
{
public:
    virtual void Print()
    {
        cout<<"I am A."<<endl;
    }
};
 
class B : public A
{
public:
    void Print()
    {
        cout<<"I am B."<<endl;
    }
};
 
int main()
{
    A *pAObj = new B();
    pAObj->Print();
}

此时,代码的运行结果为:I am B.这个时候就表现出来了多态行为。好了,多了我也不说了,就通过这个简单的例子,你就能体会到多态的概念了。从下面才开始今天的主题。

虚函数表

多态机制的关键就是在于虚函数表,也就是vtbl。当我们定义一个类,类中包含虚函数时,其实也就定义了一张虚函数表,没有虚函数的类是不包含虚函数表的,只有该类被实例化时,才会将这个表分配到这个实例的内存中;在这张虚函数表中,存放了每个虚函数的地址;它就像一个地图一样,指明了实际所应该调用的函数。比如我定义一个类,如下:

复制代码 代码如下:

class CIF
{
public:
     CIF(){}
     CIF(int i, int f) : m_iVar(i), m_fVar(f){}
     virtual void IF1() { cout<<"I'm IF1"<<endl; }
     virtual void IF2() { cout<<"I'm IF2"<<endl; }
     virtual void IF3() { cout<<"I'm IF3"<<endl; }
     void MemFunc(){ cout<<"I'm IF4"<<endl; }
private:
     int m_iVar;
     float m_fVar;
};

这样的一个类,当你去定义这个类的实例时,编译器会给这个类分配一个成员变量,该变量指向这个虚函数表,这个虚函数表中的每一项都会记录对应的虚函数的地址;如下图:

这个类的变量还没有被初始化时,就像上图那样,变量的值都是随机值,而指向虚拟函数表的指针__vfptr中对应的虚函数地址也是错误的地址;只有等我们真正的完成了这个变量的声明和初始化时,这些值才能被正确的初始化,如下图:

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