1. 虛函數(shù)的作用是實(shí)現(xiàn)派生類繼承基類的接口和一個(gè)默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)
2. 那么是如何實(shí)現(xiàn)這種機(jī)制的呢？
   答案：通過(guò)虛函數(shù)表和虛函數(shù)指針實(shí)現(xiàn)。

class Base_VirtualFunction {
public:
    int val;
    virtual void print() {
        cout << "base" << endl;
    }
};

class Base_VirtualFunction1 {
public:
    int val;
   //這里少了virtual
     void print() {
        cout << "base" << endl;
    }
};

    Base_VirtualFunction b;
   //輸出8
    cout << sizeof(b) << endl;

    Base_VirtualFunction1 b1;
   //輸出4
    cout << sizeof(b1) << endl;

為什么加上了一個(gè)virtual之后，對(duì)象的大小就增加了4，就是因?yàn)?，如果一個(gè)類里面存在虛函數(shù)，那么這個(gè)類的對(duì)象里面就要保存一個(gè)虛函數(shù)的指針。虛函數(shù)表保存在這個(gè)類里面。

簡(jiǎn)單的做一個(gè)小結(jié)：
1 對(duì)于一個(gè)類（這個(gè)類必須是有virtual 函數(shù)的類）只有一張?zhí)摵瘮?shù)表
2 這個(gè)類每創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象就有一個(gè)虛函數(shù)指針

tips:
從c++的設(shè)計(jì)者的角度來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)類沒(méi)有必要設(shè)計(jì)成virtual base class，那么就不要加上virtual。因?yàn)榧尤雟irtual之后，編譯器對(duì)這個(gè)類做的事情，會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不加入virtual多得多。也就是所，加入virtual之后，效率會(huì)明顯的下降。

具體實(shí)現(xiàn)機(jī)制 to-do

舉一個(gè)例子《深度搜索c++對(duì)象模型》第四章 4.2 虛擬成員函數(shù)
c++對(duì)于虛函數(shù)的多態(tài)行為的解決方案就是：虛函數(shù)表+虛指針

凡是聲明有虛函數(shù)的類，其對(duì)象都含有一個(gè)隱藏的data member，用來(lái)指向該class 的vtbl。這個(gè)隱藏的data member就是vptr（virtual table Pointer）。

假設(shè)我么你有一個(gè)程序，其中有幾個(gè)類型為C1和C2的對(duì)象。類對(duì)象，vptrs，vtbls之間的關(guān)系，如下圖所示：

More effective C++ 條款24 的截圖.png

虛函數(shù)表里面的內(nèi)容是：

image.png

如果C2繼承了C1,那么C2的虛函數(shù)表是：

image.png

那現(xiàn)在考慮一個(gè)這樣的代碼：

void makeCall(C1 * pc1){
     pc1->f1();
}

pc1通過(guò)pc1調(diào)用虛函數(shù)f1，如果只看這段代碼，無(wú)法知道要執(zhí)行哪一個(gè)f1函數(shù)（C1::f1 或者是 C2::f1）會(huì)被調(diào)用，因?yàn)閜c1可能指向一個(gè)c1對(duì)象，也可能指向一個(gè)c2對(duì)象。盡管如此，編譯器仍然需要為pc1調(diào)用f1產(chǎn)生可執(zhí)行的代碼。
所有編譯器必須要產(chǎn)生代碼，完成如下的動(dòng)作：

1. 根據(jù)對(duì)象的vptr找到vtbl。

C1 * pc1=new C1();
C1->f1();

上述的代碼，根據(jù)指針pc1來(lái)訪問(wèn)pc1指向的對(duì)象（C1 類型的對(duì)象），然后訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象里面的虛函數(shù)指針vptr，通過(guò)vptr找到vtbl。這個(gè)vtbl就是C1類的vtbl。

C2 * pc2=new C2();
pc2->f1();

上述的代碼，根據(jù)指針pc1來(lái)訪問(wèn)pc1指向的對(duì)象（C1 類型的對(duì)象），然后訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象里面的虛函數(shù)指針vptr，通過(guò)vptr找到vtbl。這個(gè)vtbl就是C2類的vtbl。

2. 找到被調(diào)用的函數(shù)（f1）在vtbl內(nèi)對(duì)應(yīng)的指針。
3. 執(zhí)行所指向的函數(shù)。

所以，語(yǔ)句

   pc1->f1();

被編譯器處理之后的代碼是：

//調(diào)用pc1->vptr 所指的vtbl中的第i個(gè)條目所指的函數(shù)，pc1被傳給該函數(shù)作為“this”指針?biāo)?(* (pc1->vptr[i]) )(pc1)

參考資料：

這一部分是來(lái)自《more effective c++》的條款24。