Механизм виртуальных функций в C++ работает с помощью виртуальной таблицы (vtable). 14 Это внутренняя структура данных, которая содержит указатели на виртуальные функции, определённые в классе и его базовых классах. 1
Процесс работы механизма можно разбить на несколько этапов: 1
- Создание vtable. 1 Когда компилятор сталкивается с классом с виртуальными функциями, он создаёт для него vtable. 1 В таблице есть записи для каждой виртуальной функции в классе, которые указывают на реализации функций. 1
- Инициализация объекта. 1 Когда создаётся объект класса, скрытый указатель (vptr) внутри объекта устанавливается так, чтобы указывать на vtable класса. 1 Это гарантирует, что любая виртуальная функция, вызывающая объект, использует vtable для определения того, какую функцию выполнять. 1
- Разрешение вызова функции. 1 Когда для объекта вызывается виртуальная функция, вызов разрешается с помощью vtable. 1 vptr в объекте указывает на vtable, и вызов функции перенаправляется через соответствующую запись в vtable. 1
Виртуальные функции обеспечивают динамический полиморфизм (во время выполнения). 1 Это означает, что выполняемый метод определяется на основе фактического типа объекта, а не типа ссылки или указателя. 1