1.虚函数表
每个包含虚函数的类（或者从包含虚函数的类派生而来的类）都会有一个对应的虚函数表。该类的所有对象共享这个虚函数表。虚函数表中存储了该类虚函数的地址。
class Base {
public:
virtual void func1() { std::cout << "Base::func1" << std::endl; }
virtual void func2() { std::cout << "Base::func2" << std::endl; }
int a;
};
Base a1, a2, a3; // a1,a2,a3所有对象共享同一个虚函数表
2.虚函数表指针
每个含有虚函数的类的对象中都有一个隐藏的成员变量，即虚函数表指针（vptr），在构造对象时，编译器会设置这个vptr指向对应类的虚函数表。
//内存模型示意图
对象a1: [vptr] → ┌──────────────┐
↓ | |
对象a2: [vptr] → │ Base vtable │
↓ │ │ → func1()函数地址
对象a3: [vptr] → └──────────────┘ → func2()函数地址
由于虚函数表是类级别的，所以同一类的所有对象共享同一份虚函数表，这样可以节省内存，避免每个对象都存储一份虚函数表。另外：虚函数表的内容在编译时就已经确定，存放在只读数据段（通常）。而每个对象的vptr是在运行时（构造对象时）被赋值的。
class Base {
// 编译器自动添加的隐藏成员
vptr* __vptr; // 每个对象都有这个指针
};
// 虚函数表是静态的，通常存放在只读数据段
// 所有对象通过自己的vptr指向同一个表
继承情况下：Base类有一个虚函数表，其中包含Base::func1和Base::func2的地址。Derived类也有一个虚函数表，其中包含Derived::func1（重写）和Base::func2（继承）的地址。
当创建Base对象b时，b的vptr指向Base的虚函数表。当创建Derived对象d时，d的vptr指向Derived的虚函数表。
class Derived : public Base {
public:
void func1() override { std::cout << "Derived::func1" << std::endl; }
// 不重写func2
virtual void func3() { cout << "Derived::func3" << endl; }
int b;
};
// Derived有自己的虚函数表，是Base表的扩展
// 所有Derived对象共享Derived的虚函数表
//内存布局示例
Base 对象：
+------------------+
| vptr | -> 指向 Base 的虚函数表
+------------------+
| int a |
+------------------+
Base 的虚函数表：
+------------------+
| &Base::func1 |
+------------------+
| &Base::func2 |
+------------------+
Derived 对象：
+------------------+
| vptr | -> 指向 Derived 的虚函数表
+------------------+
| int a (继承) |
+------------------+
| int b |
+------------------+
Derived 的虚函数表：
+------------------+
| &Derived::func1 | // 重写 func1
+------------------+
| &Base::func2 | // 未重写，继承 Base 的 func2
+------------------+
| &Derived::func3 | // 新增虚函数
+------------------+
多重继承时，派生类会有多个虚函数表（对应每个基类）;派生类对象会有多个 vptr，分别指向不同的虚函数表。
class Base1 { virtual void f1(); int a;};
class Base2 { virtual void f2(); };
class Derived : public Base1, public Base2 {int b;};
// Derived 对象有两个 vptr：
// vptr1 -> Base1 的虚表（包含 Derived 重写的函数）
// vptr2 -> Base2 的虚表
Derived 对象：
+------------------+
| vptr1 | -> 指向 Base1 的虚函数表
+------------------+
| vptr2 | -> 指向 Base2 的虚函数表
+------------------+
| int a (继承Base1) |
+------------------+
| int b |
+------------------+
多重继承场景下需要处理菱形继承问题：菱形继承是C++多重继承里的一个典型问题。比如有个基类A，类B和类C都继承自A，然后类D又同时继承B和C，这样就形成了一个菱形的继承结构。这会导致一个问题：D的对象里会有两份A的成员变量，一份来自B，一份来自C，不仅浪费内存，还可能造成二义性，比如直接访问A的成员时，编译器不知道该用哪一份。
//菱形继承举例
class Base { virtual void f1(); int a;};
class Derived1 : public Base {int b;};
class Derived2 : public Base {int c;};
class DerivedEx : public Derived1, public Derived2 {int c;};
解决方法主要有两种。第一种是虚继承，在B和C继承A的时候，用virtual关键字声明，比如class B : virtual public A，这样D在继承B和C时，就只会保留一份A的成员，避免了数据冗余和二义性。虚继承的底层原理是，B和C的对象会通过一个虚基类指针，指向共享的A实例，而不是各自保存一份。
//菱形继承解决方案1
class Base { virtual void f1(); int a;};
class Derived1 : virtual public Base {int b;};
class Derived2 : virtual public Base {int c;};
class DerivedEx : public Derived1, public Derived2 {int c;};
第二种方法是用组合代替继承，把A作为B和C的成员变量，而不是基类，这样D继承B和C时，就不会间接继承两份A，而是通过B和C的接口来访问A的功能，这种方式更符合面向对象的设计原则，也能避免复杂的继承问题。
//菱形继承解决方案1
class Base { virtual void f1(); int a;};
class Derived1 : {Base obj;int b;};
class Derived2 : {Base obj;int c;};
class DerivedEx : public Derived1, public Derived2 {int c;};
3.动态绑定
Base* ptr = new Derived();
ptr->func1(); // 调用 Derived::func1
当我们通过基类指针或引用调用虚函数时，会发生动态绑定（也称为晚绑定）。具体过程如下：
- 通过ptr找到对象的vptr（通常位于对象起始地址）。
- 通过vptr找到类的虚函数表
- 在虚函数表中找到
func1的条目（编译时确定偏移量，如第 0 项）。 - 通过函数指针调用对应的函数。
所以，通过基类指针调用虚函数时，会根据实际对象的vptr找到对应的虚函数表，然后调用正确的函数。这就是多态的实现机制。另外关于虚函数还有一些需要掌握的点，参见虚函数常见问题