C# 与 C++ - 类型、继承和 vtable

我无法理解导致 C++ 和 C# 之间差异的原因。

首先我们有一个例子，其中基类包含一个虚函数。

class Base
{
protected:
    int super;
public:
    virtual int f() = 0;
};

class Derived : public Base
{
public:
    int extraA;
    int f(){ return 1; }
};

int main()
{
    Derived *d = new Derived();

    std::vector<Base*> v;
    v.push_back(d);

    for(int i=0; i < v.size() ;i++)
    {
            // Output "Derived"
            std::cout << typeid(*v[i]).name() << std::endl;
    }

    return 0;
}

正如预期的那样，其输出是“Derived”。

如果我们删除 f()，这将不再起作用。输出是“基础”。例子：

class Base
{
protected:
    int super;
};

class Derived : public Base
{
public:
    int extraA;
};

int main()
{
    Derived *d = new Derived();

    std::vector<Base*> v;
    v.push_back(d);

    for(int i=0;i<v.size();i++)
    {
            // Output "Base"
            std::cout << typeid(*v[i]).name() << std::endl; 
    }

    return 0;
}

我对此的理解是，拥有一个虚函数会导致编译器向该对象添加一个指向 vtable 的 vptr。 vtable 包含要调用的正确函数的地址 (Derived::f()) - （以及对象的类型信息？）

现在是有趣的部分 - 与 C# 的比较。这里，“Base”和“Derived”基本上是空类，类似于第二个 C++ 示例：

public static void Main()
{
        Derived d = new Derived();
        IList<Base> v = new List<Base>();
        mList.Add(d);

        for (int i = 0; i < v.Count; i++)
        {
            // Output: "Derived"
            System.Console.WriteLine(v.ElementAt(i).GetType()); 
        }
}

因此，我的问题是：我对 C++ 部分的理解是否正确？当 C++ 不能正确识别对象的类型时，C# 如何正确识别对象的类型？

正如您所说：只有当您的类具有virtual函数，这意味着（在常见的实现中）vptr添加到类中（这与 C++ 的哲学“你不需要为不需要的东西付费”是一致的）。

（以及对象的类型信息？）

然而，通常将指向 RTTI 记录的指针存储在类的 vtable 的第一个槽中 - 我想说，这就是标准要求 RTTI 仅在类是多态的情况下才起作用的原因之一（尽管，像往常一样，这一切都取决于编译器）。

顺便说一下，R​​TTI对于虚拟调度正常工作来说并不是必需的，如果你调用一个虚函数，编译器所要做的就是做一个call ptr从 vtable 的正确槽中取出指针； RTTI 记录仅在检查类层次结构时使用dynamic_cast当通过以下方式明确询问对象的类型时typeid.

相反，在 C# 中，默认情况下每个类都是多态的，并且具有与其关联的反射元数据，因此无需执行任何特定操作即可启用多态性/类型识别。