c++ - C++虚函数除了vtable怎么实现？

Question

可能重复：
关于 C++ 中虚拟机制的问题

使用 vtable 是在 C++ 中实现虚拟成员函数机制的唯一方法吗？还有哪些其他方式？

Answer 1

从技术上讲，动态调度所需要的只是识别对象的动态类型的能力，给定一个指向它的指针。因此，任何类型的隐藏（或不那么隐藏）的typeid字段都可以使用。

动态调度将使用该 typeid 来查找关联的函数。该关联可以是一个 hastable 或一个 typeid 为索引的数组，或任何其他合适的关系。vptr 恰好是以最少的步骤实现这一目标的方法。

Answer 2

另一种可能的实现是将指向虚函数的指针直接存储到对象中。当然，这个解决方案从未在实践中使用过（至少在我所知道的任何语言中），因为它会导致内存占用量的急剧增加。但是，有趣的是，使用此实现的代码实际上可以运行得更快，因为它通过抑制对 vptr 的需求来删除间接层。

Answer 3

另一种已知的机制是类型分派函数。实际上，您将 vtable 指针替换为 typeid（小枚举）。（动态）链接器收集给定虚函数的所有覆盖，并将它们包装在 typeid 字段上的一个大 switch 语句中。

The theoretical justifcation is that this replaces an indirect jump (non-predicatble) by lots of predicatable jumps. With some smarts in choosing enum values, the switch statement can be fairly effective too (i.e. better than lineair)

Answer 4

我不知道有任何编译器在不使用 vtable 方法的情况下实现虚函数。

然而，理论上，可以创建对象指针的内部映射和指向虚函数的指针表，例如map<objPtr, functionTable*>，通过虚函数实现动态多态性。但它会使动态调度比 vtable-approach 慢。

似乎 vtable-approach 可能是实现动态多态性的最快机制。也许，这就是所有编译器都采用这种方法的原因！