4.CPP虚函数表作用
4.1 题目
C++中虚函数表的作用是什么?
4.2 深入解析
虚函数表（vtable）是 C++ 实现运行时多态的核心机制。编译器在编译阶段为每个定义了虚函数的类生成一张虚函数表，通常存放在只读数据段中，表中存储该类各虚函数在内存中的地址（函数指针）。每个包含虚函数的类实例对象内部都会有一个隐藏的指针（vptr），它在对象创建时被初始化为指向对应类的 vtable。
当通过基类指针或引用调用虚函数时，运行时并不是直接跳转到一个静态地址，而是：
- 通过对象中的 vptr 找到该对象的 vtable；
- 在 vtable 中根据虚函数的偏移位置取出函数指针；
- 调用该指针指向的函数，这就是动态绑定（dynamic dispatch）。
要点：
- 只有声明了至少一个虚函数的类才会生成 vtable；
- 每个对象实例携带一个 vptr，增加了对象大小（一个指针的开销）；
- 派生类会继承并可以覆盖基类的 vtable 条目，实现多态行为。
4.3 答题示例
“虚函数表（vtable）是 C++ 实现运行时多态的底层机制。编译器为每个含虚函数的类生成一张函数指针数组（vtable），每个对象实例内部隐藏一个 vptr 指向它的 vtable。调用虚函数时，程序通过 vptr 查表获取实际的函数地址并跳转执行，从而实现基于对象实际类型的动态绑定。需要注意的是，只有定义了虚函数的类才有 vtable，对象尺寸会额外包含一个指针。”
4.4 关键词联想
- 多态（Polymorphism）
- 动态绑定（Dynamic Dispatch）
- vtable / vptr
- 运行时类型识别（RTTI）
- 函数指针数组
- 对象布局
- 覆盖（Override） vs 重载（Overload）
- 虚继承（Virtual Inheritance）
- 性能开销（内存和间接调用成本）
- 类内存模型（Object Memory Model）
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