c++ 虚函数

一、虚函数实现原理

C++的特性使得我们可以使用函数继承的方法快速实现开发，而为了满足多态与泛型编程这一性质，C++允许用户使用虚函数 (virtual function) 来完成 运行时决议 这一操作，这与一般的 编译时决定 有着本质的区别。
就是在程序在运行期根据调用的对象来判断具体调用哪个函数

虚函数表实现原理
虚函数的实现是由两个部分组成的，虚函数指针与虚函数表。

参考：https://blog.csdn.net/qq_36359022/article/details/81870219
如果一个类中有虚函数，那么该类就有一个虚函数表。
这个虚函数表是属于类的，所有该类的实例化对象中都会有一个虚函数表指针去指向该类的虚函数表。

一个类的实例要么在堆上，要么在栈上。也就是说一个类可以有很多很多个实例。但是！一个类只能有一个虚函数表。在编译时，一个类的虚函数表就确定了，这也是为什么它放在了只读数据段中。

虚函数指针
虚函数指针 (virtual function pointer) 从本质上来说就只是一个指向函数的指针，与普通的指针并无区别。它指向用户所定义的虚函数，具体是在子类里的实现，当子类调用虚函数的时候，实际上是通过调用该虚函数指针从而找到接口。
虚函数指针是确实存在的数据类型，在一个被实例化的对象中，它总是被存放在该对象的地址首位，这种做法的目的是为了保证运行的快速性。与对象的成员不同，虚函数指针对外部是完全不可见的，除非通过直接访问地址的做法或者在DEBUG模式中，否则它是不可见的也不能被外界调用。

存放位置：

虚函数指针是确实存在的数据类型，在一个被实例化的对象中，它总是被存放在该对象的地址首位
虚函数表vtable在Linux/Unix中存放在可执行文件的只读数据段中(rodata)，这与微软的编译器将虚函数表存放在常量段存在一些差别。
虚函数表是class specific的，也就是针对一个类来说的，这里有点像一个类里面的staic成员变量，即它是属于一个类所有对象的，不是属于某一个对象特有的，是一个类所有对象共有的。
虚函数表是编译器来选择实现的，编译器的种类不同，可能实现方式不一样，就像前面我们说的vptr在一个对象的最前面，但是也有其他实现方式，不过目前gcc 和微软的编译器都是将vptr放在对象内存布局的最前面。
虽然我们知道vptr指向虚函数表，那么虚函数表具体存放在内存哪个位置呢，虽然这里我们已经可以得到虚函数表的地址。实际上虚函数指针是在构造函数执行时初始化的，而虚函数表是存放在可执行文件中的。

二、虚函数表的继承

基类的虚函数表和子类的虚函数表不是同一个表。
注意，虚函数表是在编译时确定的，属于类而不属于某个具体的实例。虚函数在代码段，仅有一份。

ClassB继承与ClassA，其虚函数表是在ClassA虚函数表的基础上有所改动的，变化的仅仅是在子类中重写的虚函数。如果子类没有重写任何父类虚函数，那么子类的虚函数表和父类的虚函数表在内容上是一致的。

多继承下的虚函数表 (同时继承多个基类)

在多继承情况下，有多少个基类就有多少个虚函数表指针，前提是基类要有虚函数才算上这个基类。