派生类通过作用域运算符调用基类虚函数是怎么做到的？

Question

派生类重写了基类的虚函数，派生类对象通过作用域运算符成功调用了基类的虚函数。重写虚函数不是已经覆盖了虚函数表中基类虚函数的地址吗，为什么还能调用基类的虚函数？

代码如下：

class base
{
public:
    base()
    {
        cout << "base()" << endl;
    }
    virtual void func()
    {
        cout << "base::func()" << endl;
    }
};

class sub:public base
{
public:
    sub() :base()
    {
        cout << "sub()" << endl;
    }

    void func()
    {
        cout << "sub::func()" << endl;
    }
};

int main() {
    sub s;
    base& b = s;

    b.func();
    s.base::func();
}

运行

Answer 1

• 派生类重写基类的虚函数时，虽然会覆盖虚函数表中基类虚函数的地址，但是基类的虚函数仍然存在于派生类的对象中，可以通过作用域运算符来访问它。因此，当派生类对象通过作用域运算符来调用基类的虚函数时，实际上是直接访问了派生类对象中的基类虚函数地址，而不是通过虚函数表来调用。

• 具体来说，派生类对象在创建时会包含基类对象的所有成员，包括基类的虚函数表。当派生类重写基类的虚函数时，它会在自己的虚函数表中填入新的函数地址，覆盖基类虚函数表中相应的函数地址。但是，派生类对象中仍然包含了基类的虚函数表，其中仍然保存着基类的虚函数地址。因此，当派生类对象通过作用域运算符来访问基类的虚函数时，它实际上是直接访问派生类对象中的基类虚函数地址，而不是通过虚函数表来调用。

• 需要注意的是，当基类的虚函数被重写时，为了避免出现未定义的行为，应当将基类的虚函数声明为虚函数，并在派生类中使用override关键字来覆盖它。这样可以确保在派生类对象上调用基类虚函数时，可以正确地访问到派生类对象中的基类虚函数地址。