C++ 虚函数畅谈

0x01:前言

虚函数是C++里最重要的概念之一，并且是判定C++是否入门的一个热门问题。今天这篇文章简单谈谈虚函数。

0x02:虚函数简介

虚函数可以被子类实现函数所覆盖。

virtual是关键字，被定义为virtual的函数才可以被子类覆盖。

虚函数的调用是通过虚函数指针调用。

0x03:虚函数原理

下面展示的代码皆为伪码，主要为说明虚函数编译和调用过程。

class Base
{
    public:
        virtual void Play();
        virtual void Move();
        virtual void Attack();
        void EndGame();
};

在这里Base类在编译时会生成虚函数表: FunctionPtr* Base::__vtable[3] = {&Base::Play(), &Base::Move(), &Base::Attack()}

在生成Base对象时，会生成虚函数指针 FunctionPtr* Base::__vptr;

class Base
{
    public:
        Base():__vptr(__vtable[0])
        {
        }
        FunctionPtr* __vptr;
};

假设如下场景：

Base b;
b.Move(); // b.__vptr[1]();

如果通过继承，变的只是虚函数表。

class Derived : public Base
{
    public:
        void Move() override;
}

此时虚函数表：FunctionPtr* __vtable[3] = {&Base::Play(), &Derived::Move(), &Base::Attack()}

0x04:虚函数性能

对于调用消耗是非常小的，不过对于效率要求非常严苛的使用场景另当别论。效率更多是转化成经济效益计算。提高效率，开发难度和时间本来是此起彼消的。

参考：https://isocpp.org/wiki/faq/virtual-functions