1、一.什么是虚函数（如果不知道虚函数为何物,但有急切的想知道,那你就应该从这里开始）简单地说,那些被virtual关键字修饰的成员函数,就是虚函数.虚函数的作用,用专业术语来解释就是实现多态性（Polymorphism）,多态性是将接口与实现进行分离;用形象的语言来解释就是实现以共同的方法,但因个体差异而采用不同的策略.下面来看一段简单的代码:class Apublic:void print（） coutprint（）;p2-运行一下看看结果,哟呵,蓦然回首,结果却是两个This is A.问题来了,p2明明指向的是class B的对象但却是调用的class A的print（）函数,这不是我们所
2、期望的结果,那么解决这个问题就需要用到虚函数.virtual void print（） cout /现在成了虚函数了 /这里需要在前面加上关键字virtual吗?毫无疑问,class A的成员函数print（）已经成了虚函数,那么class B的print（）成了虚函数了吗?回答是Yes,我们只需在把基类的成员函数设为virtual,其派生类的相应的函数也会自动变为虚函数.所以,class B的print（）也成了虚函数.那么对于在派生类的相应函数前是否需要用virtual关键字修饰,那就是你自己的问题了.现在重新运行main2的代码,这样输出的结果就是This is A和This is B了
3、.现在来消化一下,我作个简单的总结,指向基类的指针在操作它的多态类对象时,会根据不同的类对象,调用其相应的函数,这个函数就是虚函数.二.虚函数是如何做到的（如果你没有看过Inside The C+ Object Model这本书,但又急切想知道,那你就应该从这里开始.）虚函数是如何做到因对象的不同而调用其相应的函数的呢?现在我们就来剖析虚函数.我们先定义两个类:class A /虚函数示例代码virtual void fun（）cout1virtual void fun2（）cout2void fun（）cout3void fun2（）cout4fun（）;毫无疑问,调用了A:fun（）,但是
4、A:fun（）是如何被调用的呢?它像普通函数那样直接跳转到函数的代码处吗? No,其实是这样的,首先是取出vptr的值,这个值就是vtbl的地址,再根据这个值来到vtbl这里,由于调用的函数A:fun（）是第一个虚函数,所以取出vtbl第一个slot里的值,这个值就是A:fun（）的地址了,最后调用这个函数.现在我们可以看出来了,只要vptr不同,指向的vtbl就不同,而不同的vtbl里装着对应类的虚函数地址,所以这样虚函数就可以完成它的任务.而对于class A和class B来说,他们的vptr指针存放在何处呢?其实这个指针就放在他们各自的实例对象里.由于class A和class B都没
5、有数据成员,所以他们的实例对象里就只有一个vptr指针.通过上面的分析,现在我们来实作一段代码,来描述这个带有虚函数的类的简单模型.#includeusing namespace std;/将上面虚函数示例代码添加在这里int main（）void （*fun）（A*） ;A *p=new B ;long lVptrAddr ;memcpy（&lVptrAddr, p, 4） ;fun, reinterpret_cast（lVptrAddr）, 4） ;fun（p） ;delete p ;system（pause）;用VC或Dev-C+编译运行一下,看看结果是不是输出3,如果不是,那么太阳明天
6、肯定是从西边出来.现在一步一步开始分析:void （*fun）（A*）;这段定义了一个函数指针名字叫做fun,而且有一个A*类型的参数,这个函数指针待会儿用来保存从vtbl里取出的函数地址;A* p=new B;这个我不太了解,算了,不解释这个了;long lVptrAddr;这个long类型的变量待会儿用来保存vptr的值;lVptrAddr,p,4）;前面说了,他们的实例对象里只有vptr指针,所以我们就放心大胆地把p所指的4bytes内存里的东西复制到lVptrAddr中,所以复制出来的4bytes内容就是vptr的值,即vtbl的地址;现在有了vtbl的地址了,那么我们现在就取出vtb
7、l第一个slot里的内容;fun,reinterpret_cast（lVptrAddr）,4）;取出vtbl第一个slot里的内容,并存放在函数指针fun里.需要注意的是lVptrAddr里面是vtbl的地址,但lVptrAddr不是指针,所以我们要把它先转变成指针类型;fun（p）;这里就调用了刚才取出的函数地址里的函数,也就是调用了B:fun（）这个函数,也许你发现了为什么会有参数p,其实类成员函数调用时,会有个this指针,这个p就是那个this指针,只是在一般的调用中编译器自动帮你处理了而已,而在这里则需要自己处理;delete p;和system（这个我不太了解,算了,不解释这个了.
8、如果调用B:fun2（）怎么办?那就取出vtbl的第二个slot里的值就行了;（lVptrAddr+4）,4）;为什么是加4呢?因为一个指针的长度是4bytes,所以加4,或者memcpy（&（lVptrAddr）+1,4）;这更符合数组的用法,因为lVptrAddr被转成了long*型别,所以+1就是往后移sizeof（long）的长度.三.以一段代码开始class A /虚函数示例代码2virtual void fun（） coutA:funfun2void fun（） coutB:void fun2（） coutfun = &fun2;你能估算出输出结果吗?如果你估算出的结果是A:fun
9、和A:fun2,呵呵,恭喜恭喜,你中圈套了.其实真正的结果是B:fun和B:fun2,如果你想不通就接着往下看.给个提示,&fun和&fun2是真正获得了虚函数的地址吗?首先我们回到第二部分,通过段实作代码,得到一个通用的获得虚函数地址的方法.虚函数示例代码2void CallVirtualFun（void* pThis,int index=0）void （*funptr）（void*）;lVptrAddr,pThis,4）;funptr,reinterpret_castfun（）CallVirtualFun（p,1）;/调用虚函数p-fun2（）现在我们拥有一个的CallVirtualFun
10、方法.这个通用方法和第三部分开始处的代码有何联系呢?联系很大.由于A:fun（）和A:fun2（）是虚函数,所以&fun2获得的不是函数的地址,而是一段间接获得虚函数地址的一段代码的地址,我们形象地把这段代码看作那段CallVirtualFun.编译器在编译时,会提供类似于CallVirtualFun这样的代码,当你调用虚函数时,其实就是先调用的那段类似CallVirtualFun的代码,通过这段代码,获得虚函数地址后,最后调用虚函数,这样就真正保证了多态性.同时大家都说虚函数的效率低,其原因就是,在调用虚函数之前,还调用了获得虚函数地址的代码.最后的说明:本文的代码可以用VC6和Dev-C+4.9.8.0通过编译,且运行无问题.其他的编译器小弟不敢保证.其中,里面的类比方法只能看成模型,因为不同的编译器的低层实现是不同的.例如this指针,Dev-C+的gcc就是通过压栈,当作参数传递,而VC的编译器则通过取出地址保存在ecx中.所以这些类比方法不能当作具体实现
