探究vptr字段及C++类中vptr、vtable工作机制的技术问询

嘿，先默认你是在类似这样的C++代码场景下提问（毕竟你没贴具体代码，但结合描述我大概能猜个八九不离十）：

class A {
public:
    virtual void do_something() {}
};

class B : public A {
public:
    void do_something() override {} // 不管重没重写，咱们都覆盖到
};

int main() {
    B stack_b; // 栈上的B对象
    A* heap_a_ptr = new B(); // 堆上的B对象，用基类指针指向
    // 或者你可能是new A()？但结合你的描述更偏向前者
}

1. 两个vptr的值到底一样不？ #

这核心要看堆上的对象实际类型是什么：

• 如果堆上的对象是B类型（就像上面代码里的new B()，哪怕用A*指针指着它）：那栈上stack_b里的vptr，和堆上那个B对象里的vptr，绝对指向同一个地址——也就是B类的vtable地址。因为同一个类的所有对象，都是共享同一个vtable的，它们的vptr自然都指向这个唯一的全局vtable。
• 如果堆上的对象是纯纯的A类型（比如new A()）：那堆上对象的vptr指向A的vtable，栈上B对象的vptr指向B的vtable，这时候两者的值肯定不一样。

你提到“堆上的A::vpointer”，可能是误以为基类指针指向的对象，它的vptr就属于A？其实不是的，vptr是跟着对象走的，对象实际是什么类型，vptr就指向那个类的vtable，基类指针只是个“视角”，改不了对象本身的类型和vptr的指向。

2. 到底有多少个vtable？ #

这得看你的类结构：

• 如果A是带虚函数的基类，B是它的子类：
  • 要是B重写了A的虚函数，那A和B各有一个独立的vtable，总共2个。
  • 要是B没重写任何A的虚函数，有些编译器可能会搞点优化，让B复用A的vtable，但从C++标准的角度来说，每个多态类（带虚函数或者继承自多态类）都该有自己的vtable。实际开发里，大部分编译器哪怕这种情况还是会生成独立的vtable，除非做了极端优化。
• 要是你还有其他继承层级的多态类，那每个类都会对应一个专属的vtable。

额外补一句：栈和堆的状态细节 #

• 栈上的B对象：存在当前函数的栈帧里，包含B的所有成员变量，还有一个vptr（通常是对象的第一个成员，具体位置由编译器说了算），这个vptr死死指着B的vtable。
• 堆上的对象：如果是new B()，那堆上会分配一块内存，存着B的所有成员（包括从A继承来的部分）和vptr，vptr同样指向B的vtable；如果是new A()，那堆上就是纯A的对象，vptr指向A的vtable。
• 对了，vtable本身并不在栈或者堆里，它是编译期就生成的，存在程序的**只读数据段（.rodata）**里，属于全局共享的结构，同一个类的所有对象都共用这一个vtable。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Adam Morad