動的ディスパッチは、変数の宣言された型ではなく、オブジェクトの実際の型に基づいてどのメソッド実装を実行するかを決定するランタイムメカニズムです。ほとんどのクラスベースの言語は、仮想メソッドテーブル (vtable) を使用して実装しています。
各クラスは、そのメソッド実装へのポインタテーブルを持ちます。各オブジェクトは、その クラスの vtable への隠しポインタを保持します。仮想呼び出しは次のようになります: オブジェクトの vtable でメソッドを検索し、そこにジャンプします。
Animal a = new Dog();
a.speak();
a ──▶ Dog object ──▶ [Dog vtable]
speak() ──▶ Dog.speak() ← chosen at RUNTIME
コンパイラは をハードコードしません。代わりに「このオブジェクトが指すどの vtable のスロット N でも呼び出す」を発行します。
Animal.speakAnimal a = new Dog(); // declared Animal, actual Dog
a.speak(); // → Dog.speak(), because dispatch uses the OBJECT
| 言語 | デフォルト | 注記 |
|---|---|---|
| Java | デフォルトで仮想 | final/static/private は非仮想 |
| C++ | デフォルトで非仮想 | 動的ディスパッチのために virtual をマークする必要があります |
| Python | 常に動的 | オブジェクトの dict/MRO 経由でメソッド検索 |
わずかなコスト (間接参照) があり、インライン化をブロックします。C++ では、virtual を忘れるとメソッド呼び出しが静的にバインドされ、オーバーライドがサイレントに呼び出されないため、微妙なバグになります。
ディスパッチを理解することで、なぜオーバーライドが機能し、なぜ宣言された型がビヘイビアを決定しないのかが説明されます。これは混乱の一般的な原因です。
また、以下の実際の結果も明確にします: 仮想呼び出しのパフォーマンスコスト、なぜコンストラクタが仮想メソッドを呼び出さないべきなのか、および C++ がなぜ明示的に virtual を必要とするのか。