C++多態性：虛函數的調用原理

多態性給我們帶來了好處：多態使得我們可以通過基類的引用或指標來指明一個對象（包含其衍生類別的對象），當調用函數時可以自動判斷調用的是哪個對象的函數。一個函數說明為虛函數，表明在繼承的類中重載這個函數時，當調用這個函數時應當查看以確定調用哪個對象的這個函數。 普通函數的處理：一個特定的函數都會映射到特定的代碼，無論時編譯階段還是串連階段，編譯器都能計算出這個函數的地址，調用即可。 虛函數的處理：被調用的函數不僅依據調用的特定函數，還依據調用的 對象的種類。通常是由虛函數表（vtable）來實現的。虛函數表的結構：它是一個函數指標表，每一個表項都指向一個函數。任何一個包含至少一個虛函數的類都會有這樣一張表。需要注意的是vtable只包含虛函數的指標，沒有函數體。實現上是一個函數指標的數組。虛函數表既有繼承性又有多態性。每個衍生類別的vtable繼承了它各個基類的vtable，如果基類vtable中包含某一項，則其衍生類別的vtable中也將包含同樣的一項，但是兩項的值可能不同。如果衍生類別重載(override)了該項對應的虛函數，則衍生類別vtable的該項指向重載後的虛函數，沒有重載的話，則沿用基類的值。每一個類只有唯一的一個vtable，不是每個對象都有一個vtable，恰恰是每個同一個類的對象都有一個指標，這個指標指向該類的vtable（當然，前提是這個類包含虛函數）。那麼，每個對象只額外增加了一個指標的大小，一般說來是4位元組。

在類對象的記憶體布局中，首先是該類的vtable指標，然後才是對象資料。

在通過對象指標調用一個虛函數時，編譯器產生的程式碼將先擷取對象類的vtable指標，然後調用vtable中對應的項。對於通過對象指標調用的情況，在編譯期間無法確定指標指向的是基類對象還是衍生類別對象，或者是哪個衍生類別的對象(見代碼中的函數f在編譯期間是無法判斷的)。但是在運行期間執行到調用語句時，這一點已經確定，編譯後的調用代碼能夠根據具體對象擷取正確的vtable，調用正確的虛函數，從而實現多態性。

給出執行個體代碼：class A {public :virtual void run (){......}}class B :public A{public: void run(){......}}int f (A *pA){pA->run();}分析一下這裡的思想所在，問題的實質是這樣，對於 發出虛函數調用的這個對象指標， 在編譯期間缺乏更多的資訊，而在運行期間具備足夠的資訊，但那時已不再進行綁定了而是直接執行好了，怎麼在二者之間作一個過渡呢？把綁定所需的資訊用一種 通用的資料結構記錄下來，該資料結構可以同對象指標相聯絡，在編譯時間只需要使用這個資料結構進行抽象的綁定，而在運行期間將會得到真正的綁定。這個資料結 構就是vtable， 也就是編譯期間建立 vtable 表，執行期間查表執行。可以看到，實現使用者所需的抽象和多態需要進行後綁定，而編譯器又是通過抽象和多態而實現後綁定的。下面是通過基類的指標來調用虛函數時，所發生的一切：step 1:開始執行調用 pA->run();（這裡能判斷到底是哪個對象）step 2:取得對象的vtable的指標step 3:從vtable那裡獲得函數入口的位移量，即得到要調用的函數的指標step 4:根據vtable的地址找到函數，並調用函數。step 1和step 4對於一般函數是一樣的，虛函數只是多了step 2和step 3。解惑：1基類和衍生類別是共用一表,還是各有各的表(物理上)
答：基類和衍生類別是各有各的表,也就是說他們的物理地址是分開的,基類和衍生類別的虛表的唯一關聯是:當衍生類別沒有實現基類虛函數的重載時,衍生類別會直接把自己表的該函數地址值寫為基類的該函數地址值.轉自：http://www.cppblog.com/ElliottZC/archive/2007/07/20/28416.aspx