什么是虚表
在C++面向对象编程中，如果一个类中定义了至少一个虚函数，那么编译器就会给这个类自动生成一个虚函数表（Virtual Table，简称VTABLE），其中存储了这个类的虚函数地址。当该类的一个对象被创建时，对象中存储了指向该虚函数表的指针，这个指针被称为虚指针（VPTR），通过虚指针可以实现动态绑定，即在运行时才根据对象的实际类型确定调用哪个虚函数，而不是在编译期由函数指针确定。
C语言如何实现虚表
由于C语言没有自动创建虚函数表的特性，因此需要手动实现虚表。一般的做法是在结构体中定义一个函数指针数组作为虚表，将虚函数的地址存储在数组中相应的位置，然后在结构体中添加一个虚指针指向虚表。当需要调用虚函数时，使用虚指针来取出对应的函数地址，然后调用该函数。以下是一个示例代码：
#include <stdio.h>
typedef struct {
void (**vtable)(void);
} Base; // 基类
typedef struct {
Base base;
int a;
} Derived; // 派生类
void func1(void) {
printf("This is func1.n");
}
void func2(void) {
printf("This is func2.n");
}
void init(Base *b) {
b->vtable[0] = &func1;
}
void initDerived(Derived *d) {
init((Base *)d);
d->base.vtable[1] = &func2;
}
void call(Base *b, int index) {
b->vtable[index]();
}
int main() {
Derived d;
initDerived(&d);
call(&d.base, 0); // 输出 This is func1.
call(&d.base, 1); // 输出 This is func2.
return 0;
}
虚表的优缺点
虚表的优点是可以在运行时根据对象的实际类型动态绑定，对于多态性的实现非常方便。虚表还可以支持重载、重写等特性。但是虚表的缺点也是显而易见的，首先是占用空间，每个对象都必须有一个虚指针指向自己的虚函数表。虚表还可能导致代码有些不直观，因为调用虚函数时实际上是通过虚指针取出虚函数表中的地址再进行调用，而并不是直接调用函数。此外，虚表还可能影响代码的性能，因为需要在运行时查找函数地址，而不是在编译期确定。
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