C++对象模型——单继承结构中虚指针的初始化

分析一个在基类的构造函数中调用虚函数的问题。

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
  virtual void init() {
    cout<<"A"<<endl;
  }
  A() {
  test();
  }
};
class B: public A {
public:
  virtual void init() {
    cout<<"B"<<endl;
  }
};
int main() {
  B* b = new B();
  b->init();
  return 0;
}

结果会输出

AB

分析背后的原因。
A有一个虚函数，所以会增加一个__vfptr的成员，虚指针。该成员在A的构造函数中初始化，伪代码为

A::A() {
  this->__vfptr = A::vfptr;
  this->__vfptr[0]();          // this->init(); 调用第一个虚函数
}

B的构造函数伪代码如下：

B::B() {
  this->A::A();
  this->__vfptr = B::vfptr;
}

所以在调用B的构造函数的时候，会调用A的构造函数, A的构造函数会调用类的第一个虚函数init。
虚函数是通过虚指针加函数下标调用的，调用init即为调用__vfptr[0]()。
因为在A的构造函数中，__vfptr会先初始化为A::vfptr, 所以会先调用A::init。
所以先输出A。

第二次b->init()。转化一下，同样是

b->__vfptr[0]();  //b->init();

因为调用完B的构造函数后，__vfptr被B::vfptr初始化，所以后面调用init,是B::init。
所以输出B。

意识到__vfptr的存在和初始化，可以了解虚函数调用的本质，看透背后的原理。