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目次
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0. はじめに

1. オブジェクト指向とは？
　　　1. オブジェクト指向とクラス
　　　2. 継承
　　　3. カプセル化
　　　4. ポリモーフィズム

2. ストリーム
　　　1. 出力
　　　2. マニピュレータ
　　　3. 入力
　　　4. ファイル
　　　5. 練習問題1
　　　6. 文字列
　　　7. 練習問題2

3. C++の新しい文法
　　　1. 新しい型bool
　　　2. デフォルト引数
　　　3. newとdelete
　　　4. 参照型
　　　5. const
　　　6. 変数の宣言
　　　7. 例外
　　　8. オーバーロード
　　　9. テンプレート関数
　　　10. 名前空間

4. クラス
　　　1. クラスとは
　　　2. クラスの宣言
　　　3. クラスの実装
　　　4. コンストラクタとデストラクタ
　　　5. クラスの使用法
　　　6. 例題）スタッククラス
　　　7. テンプレートクラス
　　　8. 練習問題
　　　9. 参照型
　　　10. 代入演算子
　　　11. コピーコンストラクタ
　　　12. 構造体
　　　13. メンバー変数の初期化
　　　14. 内部クラス
　　　15. 無名クラス
　　　16. 無名共用体
　　　17. 演算子の作り方
　　　18. friend
　　　19. 練習問題
　　　20. クラス変数(静的変数)
　　　21. 静的関数
　　　22. クラスと関数ポインタ

5. クラスの包含
　　　1. 包含とは
　　　2. クラスの作成・破壊
　　　3. メンバーイニシャライザ
　　　4. ポインタによる包含
　　　5. 参照による包含
　　　6. 練習問題

6. 継承
　　　1. 継承とは
　　　2. スーパークラスのコンストラクタ
　　　3. 継承とキャスト
　　　4. スコープ
　　　5. クラスの作成・破壊
　　　6. 派生の種類
　　　7. 仮装関数
　　　8. 純粋仮装関数
　　　9. 仮装デストラクタ
　　　10. 例題）例外クラス
　　　11. V-table(VF-table)
　　　12. 例題）お絵かきソフト
　　　13. 継承と包含
　　　14. 多重継承
　　　15. 多重継承の用途
　　　16. 仮想クラス
　　　17. 実行時型情報(RTTI)
　　　18. dynamic_cast

7. STL
　　　1. STLとは
　　　2. STLの歴史
　　　3. STLの構成
　　　4. コンテナ
　　　5. vector
　　　6. イタレーター
　　　7. クラスとSTL
　　　8. list
　　　9. queue
　　　10. deque
　　　11. priority_queue
　　　12. stack
　　　13. map
　　　14. mutimap
　　　15. set
　　　16. multiset
　　　17. bitset
　　　18. アルゴリズム
　　　19. basic_string
　　　20. コンテナを作ろう
　　　21. アルゴリズムを作ろう
　　　22. 配列とアルゴリズム

8. その他
　　　1. 変数名について

9. その後は
　　　1. ヒューマンアカデミー C言語講座
　　　2. el school C言語講座

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トップ-> C++入門：6章 継承-> V-Table(VF-Table)

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11. V-Table(VF-Table)

　　ここでは、仮想関数の動的結合のメカニズムについて 説明します。V-Tableについて知らなくてもプログラムは書けますので、読み飛ばしていただいても 何の問題もありません。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
    long l;
    virtual void func1(){
        cout << "Base:func1()" << endl;
    }
};

class Deriv : public Base{
public:
    virtual void func1(){
        cout << "Deriv:func1()" << endl;
    }
};


void main(){
    Base* p = new Deriv();
    p->func1();
}

Deriv:func1()

　　上記のようなプログラムでpは、Baseクラス型ポインタであるのに、その ポインタが指しているインスタンスはDerivクラスです。したがってDerivクラスの func1が呼ばれます。これを動的結合といいました。

　　動的結合はインスタンスの中身を調べるために、変数の型(この場合Baseクラスのポインタ型) では当然判断できません。ということは、インスタンスの実態に何か細工がしているはずです。 そこで、仮想関数を使った場合とそうでない場合のインスタンスのサイズを見てみましょう。

非仮想関数仮想関数
#include <iostream>
using namespace std;

class A{
public:
    long l;
    void func1(){
        cout << "A:func1()" << endl;
    }
};

void main(){
        cout << sizeof(A) << endl;
}

#include <iostream>
using namespace std;

class A{
public:
    long l;
    virtual void func1(){
        cout << "A:func1()" << endl;
    }
};

void main(){
        cout << sizeof(A) << endl;
}

4

8

　　左と右では仮想関数か、そうでないかの違いしかないのに、サイズが４バイト異なっています。 この４バイトが、上で述べた「細工」なのです。この４バイトはV-Tableへのポインタです。

　　では、V-Tableとは何なのでしょうか。V-Tableとプログラムが起動する順番などを 説明します。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
    long l;
    virtualvoid v_func1(){    
        :
        :
    }

    virtualvoid v_func2(){
        :
        :
    }

    void func3(){
        :
        :
    }
};

class Deriv : public Base{    
public:
    virtual void func1(){
        :
        :
    }
};



void main(){
    Base*p = new Deriv();
    p->func1();
    p->func2();
}

　　上記のようなプログラムがあったとします。まず、このプログラムを実行しようとすると、 プログラム領域が適当なアドレスに割り当てられます。ここでは仮に下図のように、 「Base::v_func1()」が1000番地、「Base::v_func2()」が2000番地・・・、に配置されたとします。

　　次にV-Tableが作られます。V-Tableは各クラスの仮想関数と実際に配置されたアドレスとの 対応表のようなものです。ここでは仮に下図のように、Baseクラス用のV-Tableが10000番地に、 Derivクラス用のV-Tableは11000番地に配置されたとします。V-Tableには非仮想関数は含まれません。 また、V-Tableはクラスに１つで、そのインスタンスが複数作られてもV-Tableは１つしか 存在しません。

　　ここまではプログラムがOSによってロードされた時点で行われ、実行開始前のできごとです。

　　さて、いよいよ実行です。仮にDerivクラスのインスタンスが22000番地に作成されたとします。 Derivクラスのメンバー変数はlong型のl１つです。それに加えて、Derivクラス用のV-Table を指すポインタが含まれるので、sizeof(Deriv)は計８バイトになります。

　　ここで、「p->v_func2()」を実行したとします。まず、V-Tableを参照して、 v_func2()が2000番地から始まっていることを知ります。そして2000番地にジャンプすることにより 「Base::v_func2()」が実行されます。

　　次に、「p->v_func1()」を実行したとします。まず、V-Tableを参照して、 v_func1()が4000番地から始まっていることを知ります。そして4000番地にジャンプすることにより 「Deriv::v_func1()」が実行されます。

　　では、「p->func3()」を実行した場合はどうでしょうか。func3は仮想関数 ではないので、動的結合ではなく、コンパイル時にどの関数を実行するかを決定する静的結合 になります。したがって、V-Tableを参照することなく、3000番地すなわち「Base::func3()」 にジャンプするようにコンパイルされます。


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