金山WPS面试题目
### 金山WPS面试题目解析:虚函数的实现机制 #### 概述 本文将针对一份金山WPS面试题目中的核心知识点——虚函数的实现机制进行深入探讨。虚函数是C++语言中实现多态性的重要工具之一,通过虚函数可以实现通过基类指针或引用调用派生类中的重写函数。这一特性使得C++能够支持面向对象编程中的动态绑定。本文将详细介绍虚函数的基本概念、实现原理以及示例分析。 #### 虚函数的基本概念 在C++中,虚函数主要用于实现多态性。多态性允许使用基类类型的指针或引用调用派生类的成员函数。当一个类包含至少一个虚函数时,该类的对象会包含一个指向虚函数表的指针,虚函数表是一个存储虚函数地址的数组。 #### 虚函数表的概念与作用 1. **虚函数表(Virtual Table)**:虚函数表是一个存储虚函数地址的表格,每个包含虚函数的类都有自己的虚函数表。在类的每个实例中,都会有一个指向该虚函数表的指针。 2. **虚函数表的位置**:虚函数表的指针总是位于对象实例的最前面位置,以便于通过对象的地址快速获取虚函数表。 3. **虚函数表的作用**:通过虚函数表可以实现对多态的支持。当通过基类指针或引用调用虚函数时,实际上是通过指针定位到虚函数表,并根据函数索引获取正确的函数地址,从而调用到正确的函数实现。 #### 实现原理 1. **虚函数表结构**:虚函数表是一个数组,其中每个元素都是一个函数指针,指向类中的一个虚函数。通常虚函数表的最后一个元素是特殊值(如NULL),用来标记虚函数表的结束。 2. **虚函数表的生成**:编译器会自动为包含虚函数的类生成虚函数表,并在对象创建时将虚函数表的地址存储在对象的第一个位置。 3. **虚函数表的使用**:通过基类指针调用虚函数时,实际上是指针指向的对象中的虚函数表地址,进而根据函数索引访问虚函数表并调用相应的函数。 #### 示例分析 以下是一个简单的示例,用于演示虚函数表的使用: ```cpp class Base { public: virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; } virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; } virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; } }; // 获取虚函数表 Base b; Fun pFun = NULL; cout << "虚函数表地址:" << (int*)(&b) << endl; cout << "虚函数表—第一个函数地址:" << (int*)*(int*)(&b) << endl; // 调用虚函数表中的第一个虚函数 pFun = (Fun)*((int*)*(int*)(&b)); pFun(); ``` **运行结果**: - 虚函数表地址:0012FED4 - 虚函数表—第一个函数地址:0044F148 - Base::f 从这个示例中可以看出,通过对象的地址可以获取虚函数表的地址,进而获取虚函数表中的函数地址,并通过转换为对应的函数指针类型来调用函数。 #### 图解虚函数表 为了更好地理解虚函数表的工作原理,下面提供一个示意图:  上图中展示了虚函数表的结构及其在不同情况下的变化。 #### 继承关系中的虚函数表 考虑以下继承关系: ```cpp class Base { public: virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; } virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; } }; class Derived : public Base { public: void f() override { cout << "Derived::f" << endl; } void g() override { cout << "Derived::g" << endl; } }; ``` - **Base类的虚函数表**:[Base::f, Base::g, 结束标志] - **Derived类的虚函数表**:[Derived::f, Derived::g, 结束标志] 在没有覆盖的情况下,子类的虚函数表与基类相同;当存在覆盖时,子类的虚函数表会更新为子类中的新实现。 #### 总结 通过上述讨论,我们可以得出以下结论: - 虚函数表是实现多态的关键。 - 编译器自动生成虚函数表,并将其指针放在对象实例的起始位置。 - 通过虚函数表可以实现通过基类指针调用派生类中的函数。 - 在不同的编译环境下,虚函数表的结束标志可能有所不同。 以上就是对金山WPS面试题目中关于虚函数实现机制的深入解析。希望本篇文章能够帮助大家更好地理解和掌握虚函数的相关知识,对于面试准备和日常开发工作有所帮助。





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就是那个党伟2018-09-20一星。没必要的面试题。
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