純Swift類的函數(shù)調(diào)用原理，類似于C++的虛函數(shù)表

• 純Swift類的函數(shù)調(diào)用，類似于C++的虛函數(shù)表，是編譯時(shí)決議的。所以專門了解一下vtable還是有必要的。

1. 一個(gè)含有虛函數(shù)的類，在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)會(huì)額外增加一張?zhí)摫韛table，表中每一項(xiàng)記錄了虛函數(shù)的入口地址，編譯時(shí)對(duì)象會(huì)增加一個(gè)虛指針vpt（四個(gè)字節(jié)），指向虛函數(shù)表的起始位置，將對(duì)象和表關(guān)聯(lián)起來(lái)。

2.下面舉個(gè)栗子，含有虛函數(shù)的單繼承多層次的類關(guān)系：

using namespace std;

class A {
protected:
    int a1;
    int a2;
    
public:
    virtual void display() { std::cout<<"A:dis() \n"; }
    virtual void clone() { std::cout<<"A:clone()"; }
};

class B: public A {
protected:
    int b;
    
public:
    virtual void display() { std::cout<<"B:dis() \n"; }
    virtual void init() { cout<<"B:init()"; }
};

class C: public B {
protected:
    int c;
    
public:
    virtual void display() { std::cout<<"C:dis() \n";
                             A::display(); }
    virtual void execute() { cout<<"C:execute"<<this->a1<<"\n"; }
};

int main(int argc, const char * argv[]) {

    C *p = new C();
    p->display();
    p->execute();
    
    return 0;
}

類和虛表關(guān)系圖.png

• 從上圖可以知道，對(duì)于單繼承，無(wú)論繼承層次多深，都只是增加一個(gè)指針；基類中的虛函數(shù)在vtable中的索引是固定的，不會(huì)隨著繼承層次的增加而改變。例如，display（）的索引值始終是0.
• 當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，利用指針vfptr間接轉(zhuǎn)換，可得到虛函數(shù)的入口地址：
  比如，調(diào)用p->display()
  在編譯器內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成：（（p->vptr）[0]）(p);
  其中，0是display（）在vtable的索引值，（p->vptr）[0]是它的入口地址。
  所以調(diào)用對(duì)象的不同虛函數(shù)，其實(shí)是訪問(wèn)虛函數(shù)表，通過(guò)改變不同的索引值，從而訪問(wèn)到函數(shù)的入口地址。