前段时间我在博客中简单地说了下C++的虚函数，所谓虚函数，就是C++实现多态性的方法。那么编译器是如何识别虚函数的呢？据百度百科描述，C++并未规定用何种方法实现虚函数，但是大部分编译器厂商都选择使用虚函数表这种方法，那到底什么是虚函数表？？？
虚函数表，称为V-Table。虚函数表是一片连续的内存区域，每个内存单元存放着JMP指令地址。
看到这里，可能会比较懵逼，啥是内存单元，啥是JMP指令？我们先插一段汇编语言的内容，帮助更好的理解虚函数表。
备用知识：
- 每个内存单元都有自己的内存地址，内存单元存放数据。
- 每个内存单元存放一个字节的数据，为8位。对于不同的机器，一个字为不同的长度，但都是字节的整数倍。如8086的机器为16位，其字长为2字节。一个字长为计算机的一个处理单元。
- JMP指令：无条件跳转。类似于高级语言中的goto语句。
虚函数工作原理：
C++中规定了虚函数的行为，即虚函数是干什么的，但是并未规定虚函数应该怎么实现。因此这是编译器需要解决的问题。通常来说，编译器会利用虚函数表（V-Table）解决虚函数的问题。
虚函数表实际上是一个数组，其中存储了为类对象进行声明的虚函数的地址。
懵逼。。这里有许多问题需要解决：
- 既然虚函数的地址存放在V-Table中，那么V-Table的地址从哪找？
- V-Table有多少？是一个V-Table存放着所有的虚函数地址，还是一个V-Table存放一定数量的地址？
- 具体的过程是如何的？
我们一个一个解答:
- 我们在声明了一个虚函数类的对象的同时，这个对象被添加了一个隐式成员。该成员保存了指向虚函数地址数组的指针。
函数地址数组：函数是有地址的，将函数的地址存放在一个数组中，就是函数地址数组或函数指针数组。
这个成员对象保存的就是这个数组的指针，而该数组就是虚函数表（V-Table）。（不知道这样说清不清楚。）
2. 只要包含虚函数的类就会有一个虚函数表，当这个类是基类时，它的派生类也会有相应的虚函数表。当一个类有多个对象的时候，这些对象共享一个虚函数表。
例如：基类对象包含一个指针，该指针指向基类中所有虚函数的地址表，派生类将包含一个指向独立地址表的指针。两个表是相互独立的！当派生类重新实现了基类中的虚函数，那么派生类的虚函数表将保存新的函数地址。如果派生类并未对虚函数做改动，那么虚函数表将保存原始函数地址。也就是说，派生类的虚函数表进行改动并不会对基类的虚函数表有影响。
3. 具体过程：先看一段伪代码
class Pets{
privateString type;String name;
public:virtual void show_name(); virtual void show_type();
};class Dogs: public Pets{
private:int age;String ownerName;
public:void show_name(){}virtual void show_age();
};这段代码描述宠物基类和继承宠物基类的狗类。
int main(){Dogs dog("mammal","Bob",2,"Peter");Pets *pets = &dog;pets->show_name();return 0;
}当执行pets->show_name()时，会经历以下过程：
- 通过pets找到隐藏成员的地址，并通过地址的值找到改数据表示的虚函数表；
- 获取表中内容为地址7800的地址（就是找到调用的函数）
- 前往地址7800，并执行函数。
总结：
虚函数的一种使用是通过虚函数表实现的，所以不可避免的在内存与速度方面都会有影响：
- 每个对象的大小都会增大一个存储地址的空间，用来存放隐藏成员代表指向的地址。
- 对于每个含有虚函数的类，编译器都会创建一个虚函数表；
- 每次调用虚函数，都需要经历一次寻址过程，到虚函数表中寻找虚函数地址，耗费了时间。
关于虚函数使用总结：
- 构造函数不能是虚函数。当初始化派生类对象的时候，将调用派生类的构造函数，之后派生类的构造函数又会调用基类中的构造函数，这种顺序不同于继承机制，所以派生类不能继承基类的构造函数，因此将构造函数声明称虚函数没有用。
- 析构函数应该声明为虚函数。前文讲过，不再赘述。
- 友元不能是虚函数，因为虚函数必须是成员函数，而友元不是成员类。但是友元函数可以使用虚函数。
虚函数概念及使用
C++纯虚函数
虚析构函数与纯虚析构函数
参考文献：
《C++ Primer Plus》
