C++ 虚函数表与虚指针详解

一、虚函数表（vtable）

1. 定义

• 虚函数表（vtable）是编译器为每个包含虚函数的类生成的一张表，本质上是一个数组，存储着该类所有虚函数的函数指针。
• 虚表中存储了该类所有虚函数的地址，如果派生类重写了基类的虚函数，则派生类虚表中会替换为自身重写的函数地址；未重写的虚函数地址则继承自基类。

2. 特点

• 每个含虚函数的 类 都会有一张虚表。
• 继承关系：
  • 派生类会继承基类的虚表，但会根据自身重写的虚函数修改对应条目。
  • 如果派生类新增了虚函数，这些函数地址会被添加到虚表的末尾。
• 虚表在 编译期确定，但调用时选择哪个表由对象的运行时类型决定。
• 虚表通常存储在只读段（.rodata）中，不随对象复制而重复。

3. 示例

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    virtual void f1() { cout << "Base::f1\n"; }
    virtual void f2() { cout << "Base::f2\n"; }
    void f3() { cout << "Base::f3\n"; }
};

class Derived : public Base {
public:
    void f1() override //重写
    { cout << "Derived::f1\n"; }
    void f2() override 
    { cout << ; }
    { cout << ; }
};