纯虚函数是早期绑定（编译时间）还是后期绑定（运行时间）？

Question

我在各种在线资源中看到 virtual functions 是运行时绑定的。

但是 pure virtual function 必须在派生的 class 中实现。因此，我不明白为什么在那种情况下需要 vtable。因此我想知道 pure virtual function 是否在运行时或编译时绑定。

如果是在运行时绑定，是否只是针对pure virtual function有一个实现而派生的class调用基础实现的情况？如果没有提供实现会怎样？编译器然后 inline 执行吗？

Answer 1

如您所知，虚函数是在运行时解析的。你需要一个 vtable 来应对这种情况：

class Parent {
 public:
  virtual void pure() = 0;
};

class Child : public Parent {
 public:
  void pure() {}
};

void do_pure(Parent& x){
   x.pure();
}

int main(){
  do_pure(Child());
}

Child() 实例在传递给 do_pure 时被转换为 Parent。然后行 x.pure() 需要 vtable 才能定位 pure().

实现的内存地址

如果 Child 不会实现 do_pure，这不会编译，因为行 x.pure() 只会崩溃。

Answer 2

所有 virtual 函数都需要后期绑定。

设想以下 class 层次结构：

struct Base {
    virtual void foo() = 0;
    virtual ~Base() = default;
};

struct Child: public Base {
    void foo() override { std::cout << "I'm good!"; }
};

struct Grandchild: public Child {
    void foo() final { std::cout << "But I'm better!"; }
};

void fooCaller(const Base& b) {
    //Which foo() do I call here? Child::foo() or Grandchild::foo()?
    b.foo();
}

int main() {
    Grandchild g;
    fooCaller(g);
}

一个 virtual 函数在 all 派生的 classes 中保持虚拟，这意味着你可以覆盖任何你想要的地方（除非它被声明 final 在某些时候）。编译器无法知道将使用哪个版本。

理论上，如果我们在Base中有virtual void foo() = 0;，在Child中有void foo() final;，编译器会注意到[=18=只有一种可能的实现] 并从 vtable 中优化它，但我从未听说过任何编译器这样做。
这种用例有点违背了纯虚函数的目的。

纯虚函数是早期绑定（编译时间）还是后期绑定（运行时间）？

Are pure virtual functions early binding (compile time) or late binding (run time)?

c++

virtual-functions

vtable

pure-virtual

纯虚函数是早期绑定（编译时间）还是后期绑定（运行 时间）？

Are pure virtual functions early binding (compile time) or late binding (run time)?

c++

virtual-functions

vtable

pure-virtual

纯虚函数是早期绑定（编译时间）还是后期绑定（运行时间）？