背景

        C++的三大特性：封装，继承，多态。其中基于多态特性的虚函数表概念是C++开发者面试的长考题。今天梳理一下虚函数表的基本概念。

概念理解

        为了实现 C++ 的多态，C++ 使用了一种动态绑定的技术。这个技术的核心是虚函数表。

        虚表就是为了实现面向对象的多态而设计的，简单说就是父类指针能调用子类成员函数。实现简单粗暴：把同一个类的所有虚函数地址放到一个指针的数组里，每一个类一个表。另外在每一个对象的结构体中放置一个指向虚表的指针。在调用时，根据对象里的虚表指针找到对应的虚表，再根据调用函数确定虚表中的哪一个函数地址。在构造时，构造函数开头隐藏了一句把虚表指针指向本类的对应的虚表地址。

        对应C++多态特性的三个概念：虚函数，虚表，虚表指针。

1）每个包含虚函数的类都有一个虚表，虚表是一个指针数组，指向其对应的虚函数。继承了父类的子类也会有自己对应的虚表。

2）虚表是类的所有对象共有的，即一个类只有一个虚表。

        为了指定对象的虚表，对象内部包含一个虚表的指针，来指向自己所使用的虚表。为了让每个包含虚表的类的对象都拥有一个虚表指针，编译器在类中添加了一个指针，*__vptr，用来指向虚表。这样，当类的对象在创建时便拥有了这个指针，且这个指针的值会自动被设置为指向类的虚表。

3）C++通过虚表和虚表指针实现动态绑定。父类对象也可以调用到子类实现的虚函数。

        下图中，类B继承类A，类C继承类B。

        理解要点：对象的虚表指针用来指向自己所属类的虚表，虚表中的指针会指向其继承的最近的一个类的虚函数 。

        如下两种写法，可以让父类A调用到子类B的vfunc1实现和父类A自己本身的vfunc1的实现。

int main() 
{
    B bObject;
    A *p = & bObject;
    p->vfunc1();        //print class B's vfunc1
 
 
    A aObject;
    A *p1 = &aObject;
    p1->vfunc1();       //print class A's vfunc1
}

4）多态的理解

父类函数有多个子类继承，子类重写了父类的虚函数实现，通过定义父类函数指针指向子类对象的地址，父类就可以调用到子类的虚函数实现方式，这种现象可以理解为多态。 

C++虚函数表剖析_c++中的虚函数表-CSDN博客