动态绑定

虚函数的作用主要是实现了多态的机制。关于多态，简而言之就是用父类型别的指针指向其子类的实例，然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。我们在使用基类的引用（指针）调用虚函数时，就会发生动态绑定。所谓动态绑定，就是在运行时，虚函数会根据绑定对象的实际类型，选择调用函数的版本。

类的虚表

每个包含了虚函数的类都包含一个虚表，虚函数表保存的是虚函数的指针，因此虚表的大小是虚函数个数*4个字节。

我们来看以下的代码。类 A 包含虚函数vfunc1，vfunc2，由于类 A 包含虚函数，故类 A 拥有一个虚表。

class A {
public:
    virtual void vfunc1();
    virtual void vfunc2();
    void func1();
    void func2();
private:
    int m_data1, m_data2;
};

类 A 的虚表如下图所示：
在这里插入图片描述

对于虚表，需要注意的是：

虚表是一个指针数组，其元素是虚函数的指针，每个元素对应一个虚函数的函数指针。需要指出的是，普通的函数即非虚函数，其调用并不需要经过虚表，所以虚表的元素并不包括普通函数的函数指针。
虚表内的条目，即虚函数指针的赋值发生在编译器的编译阶段，也就是说在代码的编译阶段，虚表就可以构造出来了。
虚表是属于类的，而不是属于某个具体的对象，一个类只需要一个虚表即可。同一个类的所有对象都使用同一个虚表。

我们知道，当一个类A继承另一个类B时，类 A 会继承类 B 的函数的调用权。所以如果一个基类包含了虚函数，那么其继承类也可调用这些虚函数，换句话说，一个类继承了包含虚函数的基类，那么这个类也拥有自己的虚表，下面根据继承方式的不同，描述继承类的虚表。

一般继承（无虚函数覆盖）

假设有如下所示的一个继承关系：
在这里插入图片描述

请注意，在这个继承关系中，子类没有重任何父类的函数。那么，对于实例Derive d，Derive类虚函数表如下：
在这里插入图片描述

从表中可以看到下面几点：

虚函数按照其声明顺序放于表中。
父类的虚函数在子类的虚函数前面。

一般继承（有虚函数覆盖）

覆盖父类的虚函数是很显然的事情，不然，虚函数就变得毫无意义。下面，我们来看一下，如果子类中有虚函数重载了父类的虚函数，会是一个什么样子？假设，我们有下面这样的一个继承关系。
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为了让大家看到被继承过后的效果，在这个类的设计中，派生类只覆盖了父类的一个函数：f()。那么，对于派生类的实例，其虚函数表会是下面的一个样子：
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从表中可以看到下面几点：

覆盖的f()函数被放到了虚表中原来父类虚函数的位置。
没有被覆盖的函数依旧存在于虚函数表中。

多重继承（无虚函数覆盖）

下面，再让我们来看看多重继承中的情况，假设有下面这样一个类的继承关系。注意：子类并没有覆盖父类的函数。
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对于子类实例中的虚函数表，是下面这个样子：
在这里插入图片描述

我们可以看到：

每个父类都有自己的虚表。
子类的成员函数被放到了第一个父类的表中。（所谓的第一个父类是按照声明顺序来判断的）

这样做就是为了解决不同的父类类型的指针指向同一个子类实例，而能够调用到实际的函数。

多重继承（有虚函数覆盖）

下面我们再来看看，如果发生虚函数覆盖的情况。

下图中，我们在子类中覆盖了父类的f()函数。
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下面是对于子类实例中的虚函数表的图：
在这里插入图片描述

我们可以看见，三个父类虚函数表中的f()的位置被替换成了子类的函数指针。这样，我们就可以任一静态类型的父类来指向子类，并调用子类的f()了。

虚表指针

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，在编译阶段，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，*__vptr 一般在对象内存分布的最前面。

虚表指针的初始化确实发生在构造函数的调用过程中，但是在执行构造函数体之前，即进入到构造函数的"{“和”}"之前。为了更好的理解这一问题，我们可以把构造函数的调用过程细分为两个阶段，即：

进入到构造函数体之前。在这个阶段如果存在虚函数的话，虚表指针被初始化。如果存在构造函数的初始化列表的话，初始化列表也会被执行。
进入到构造函数体内。这一阶段是我们通常意义上说的构造函数。

带缺省参数的虚函数

当缺省参数和虚函数一起出现的时候情况有点复杂，极易出错。我们知道，虚函数是动态绑定的，但是为了执行效率，缺省参数是静态绑定的。

class B
{
 virtual void vfun(int i = 10);
}
class D : public B
{
 virtual void vfun(int i = 20);
}
D* pD = new D();
B* pB = pD;
pD->vfun();
pB->vfun();