C++虚函数与多态

一提起C++的多态，很自然就想起了函数重载和虚函数的实现。函数重载是在编译时实现的一种多态，而运行时的一种多态可以通过虚函数来实现。具体一点的例子就是通过基类指针指向其子类的实例，然后来调用实际子类的成员函数。既然说到虚函数，那么虚函数表必然要提一下；我想用例子来加深一下对这方面的认识：

#include<iostream>
using namespace std;
 
class Base
{
public:
         Base(){}
         virtual ~Base(){}
         int b_num;

         virtual void func1(){cout<<"func1: In base~"<<endl;}
         virtual void func2(){cout<<"func2: In base~"<<endl;}
};

class Derive: public Base
{
public:
         Derive(){}
         ~Derive(){}

         int d_num;
         void func1(){cout<<"func1: In derive~"<<endl;}
};

int main()
{
         cout<<sizeof(Base)<<"  "<<sizeof(Derive)<<endl; 

         Derive d;
         Base* b=&d;
         b->func1();
         b->func2();

         return 0;
}

输出：

8 12

func1: In derive~

func2: In base~

对于类的内存组织的描述

（1）类Base的内存组织类似于：

VPTR是一个虚函数表指针，指向该类的虚函数表。由上图可以看出Base类的内存空间存放了该指针以及一个整型的数据成员，因此该类的长度为8.

（2）类Derive的内存组织类似于：

由上图可知，在派生类中VPTR指向了该类的一个虚函数表，这个是从基类的虚函数表中来的；由于派生类Derive中覆盖了基类的func1虚函数，那么新的虚函数表也做了相应的覆盖。

在派生类的内存空间中，存储了虚函数表指针VPTR，基类的数据成员b_num，还有自身的数据成员d_num,因此sizeof(Derive)的长度为12.

由于func1的函数在派生类中被覆盖，通过基类指针指向的派生类的虚函数表中的是Derive::func1()；而func2()函数没有被覆盖，因此指向的还是派生类中虚表的Base::func2().