[C++] virtual table 역할 및 필요성

C++에서 가상 함수(Virtual function)은 다형성을 구현하는데 매우 중요한 역할을 함

가상 함수는 일반적인 멤버 함수와 달리, 함수 호출시 객체의 실제 타입을 기반으로 호출할 함수를 동적으로 바인딩

이를 통해 런타임 다형성을 지원하며, 객체의 동작을 유연하게 변경할 수 있음

 

가상 함수를 사용하면 다형성을 지원하는 클래스의 인스턴스들이 메모리 상에서 어떻게 구성되는지를 관리하는 Virtual table이 생성됨

 

가상 테이블은 가상 함수의 포인터를 저장하고, 객체의 실제 타입에 맞는 가상 함수를 호출

이렇게 가상 함수와 가상 테이블을 사용하여 다형성을 구현함으로써, OOP 특징인 추상화, 캡슐화, 상속, 다형성 등 특징을 활용할 수 있음

 

 

가상 테이블은 클래스의 정의가 컴파일 될 때 만들어지며, 각 클래스당 하나씩 존재

 

가상 테이블은 각 객체에게 독립적으로 할당되며, 객체의 가상 함수 호출은 해당 객체의 가상 함수 테이블을 통해 이루어짐

객체가 생성될 때, 가상 함수 포인터 테이블이 생성되며, 이 테이블에는 해당 객체의 가상 함수들에 대한 포인터들이 저장됨

상속 관계에서 파생 클래스의 가상 함수 테이블은 기본 클래스의 가상 함수 테이블을 상속받음

만약 파생 클래스에서 기본 클래스의 가상 함수를 재정의(오버라이딩)하면, 해당 함수에 대한 포인터가 파생 클래스의 가상 함수 테이블에 저장됨

이렇게 하위 클래스에서 재정의된 가상 함수는 상위 클래스의 가상 함수 대신 호출되며, 다형성을 구현할 수 있음

따라서, 가상 테이블은 클래스의 정의 시점에 만들어지며, 객체의 가상 함수 호출은 해당 객체의 가상 함수 포인터 테이블을 통해 이루어짐 상속 관계에서 파생 클래스는 기본 클래스의 가상 함수 테이블을 상속받으며,

재정의한 함수에 대한 포인터가 파생 클래스의 가상 함수 테이블에 저장됨

 

스마트 포인터와의 관계

가상 테이블(virtual table)에는 스마트 포인터 정보가 저장되지 않음

(스마트 포인터는 C++에서 메모리 관리를 자동화하기 위한 도구로 사용되며, 동적으로 할당된 객체를 다루는 포인터)

스마트 포인터는 객체의 수명을 관리하며, 가상 테이블과는 관련은 없음

가상 테이블은 객체의 가상 함수 호출을 위한 메커니즘을 제공하는 데 사용되며, 스마트 포인터는 객체의 수명을 관리하는 데 사용

 

따라서, 가상 테이블에는 가상 함수 포인터만 저장되며, 스마트 포인터 정보는 저장되지 않음

 

스마트 포인터가 사용되는 경우, 가상 함수가 호출되는 시점에 객체가 여전히 유효한지 확인하기 위해 스마트 포인터가 사용될 수 있음

이 경우, 스마트 포인터가 가상 테이블과는 별개로 사용됨