在上一章节中，我们讲述了虚函数和虚函数表，我们知道了不管在类中有多少个虚函数，都不会使类的大小扩大，在this指针中，只会多出一个虚函数表的地址，是this指针的第一个内容，在虚函数表中，函数是根据虚函数定义的顺序排列的，在这一章节中，我们将通过深入解析虚函数表，从而从本质上理解多态。

一.深入探索虚函数表

我们知道在虚函数表中存储的是该函数的地址，那么我们该如何验证？
我们可以通过函数指针的方式来调用存储在虚函数表中的函数：

#include "stdafx.h"class Base{
public:int a;int b;Base(){a = 1;b = 2;}void Function_1(){printf("Base:Function_1...\n");}virtual void Function_2(){printf("Base:Function_2...\n");}virtual void Function_3(){printf("Base:Function_3...\n");}
};int main(int argc, char* argv[])
{typedef void (*Function)(void);Base b;int* p;p = (int*)&b;int* function;function = (int*)(*p);Function pFn;for(int i=0;i<2;i++){pFn = (Function)*(function+i);pFn();}return 0;
}

这里我们通过函数指针来调用虚函数表中的地址，发现虚函数表中存的确实是虚函数的地址，且顺序是按照定义虚函数的顺序排列的。

1.单继承无函数覆盖下的虚函数表

我们知道在虚函数表中存的只有虚函数的地址，所以我们在写代码的时候不再写构造函数和析构函数，我们只写虚函数

#include "stdafx.h"class Base{
public:int a;int b;virtual void Function_1(){printf("Base:Function_1...\n");}virtual void Function_2(){printf("Base:Function_2...\n");}
};class Sub1:public Base{
public:int c;virtual void Sub_1(){printf("Sub1:Sub_1...\n");}virtual void Sub_2(){printf("Sub2:Sub_2...\n");}
};int main(int argc, char* argv[])
{typedef void (*Function)(void);Sub1 b;int* p;p = (int*)&b;int* function;function = (int*)(*p);Function pFn;for(int i=0;i<4;i++){pFn = (Function)*(function+i);pFn();}return 0;
}

我们看看程序输出窗口：

我们观察代码就能知道，我们通过函数指针调用函数的时候，是根据虚函数表的顺序调用的，所以我们得出结论：
当继承父类的时候，父类的虚函数会在派生类虚函数的上面，且它们的顺序都为定义虚函数的顺序。

2.单继承有函数覆盖下的函数虚表

#include "stdafx.h"class Base{
public:int a;int b;virtual void Function_1(){printf("Base:Function_1...\n");}virtual void Function_2(){printf("Base:Function_2...\n");}
};class Sub1:public Base{
public:int c;virtual void Function_1(){printf("Sub1:Function_1...\n");}virtual void Sub_1(){printf("Sub1:Sub_1...\n");}virtual void Sub_2(){printf("Sub2:Sub_2...\n");}
};int main(int argc, char* argv[])
{typedef void (*Function)(void);Sub1 b;int* p;p = (int*)&b;int* function;function = (int*)(*p);Function pFn;for(int i=0;i<5;i++){pFn = (Function)*(function+i);pFn();}return 0;
}

这里注意一个细节，在通过函数指针调用函数的时候，我写了一个for循坏，并且次数为5，但是在程序运行的时候，它弹出来一个窗口告诉我该地址不可访问，则说明虚函数表里的函数肯定比五个少。
我们来看看程序输出窗口：

这里打印出的函数顺序，实际上就是虚函数表里的函数顺序。
这时候，我们应该记得在课堂上，“铁男“说过一句话：”覆盖的是哪个，就在那个表里“。这里我解释一下：子类Function_1覆盖的是父类的虚函数，那么这个函数就出现在”父类的虚函数表“里（注意这里我们只是形象地称为父类的虚函数表，实际上这里只有一张虚函表哦），但是函数的具体功能是我们后定义的那个函数的功能。

3.多继承无函数覆盖下的虚函数表

看完了单继承，我们来看看多继承的虚函数表：

#include "stdafx.h"class Base1{
public:int a;int b;virtual void Base1_1(){printf("Base1:Function_1...\n");}virtual void Base1_2(){printf("Base1:Function_2...\n");}
};class Base2{
public:int c;int d;virtual void Base2_1(){printf("Base2:Function_1...\n");}virtual void Base2_2(){printf("Base2:Function_2...\n");}
};class Sub1:public Base1,Base2{
public:int e;virtual void Sub_1(){printf("Sub1:Sub_1...\n");}virtual void Sub_2(){printf("Sub1:Sub_2...\n");}
};int main(int argc, char* argv[])
{typedef void (*Function)(void);Sub1 b;int* p;p = (int*)&b;int* function;function = (int*)(*p);Function pFn;for(int i=0;i<6;i++){pFn = (Function)*(function+i);pFn();}return 0;
}

根据我们上面的讲解，应该在虚函数表中有6个函数地址，但是程序在运行的时候照样提醒我：该地址不允许访问，说明在虚函数表中，不足6个函数。
我们看看程序输出窗口：

那么到底哪里出了问题？父类Base2中的虚函数去哪了？
我们先来看一下Sub的大小：

#include "stdafx.h"class Base1{
public:int a;int b;virtual void Base1_1(){printf("Base1:Function_1...\n");}virtual void Base1_2(){printf("Base1:Function_2...\n");}
};class Base2{
public:int c;int d;virtual void Base2_1(){printf("Base2:Function_1...\n");}virtual void Base2_2(){printf("Base2:Function_2...\n");}
};class Sub1:public Base1,Base2{
public:int e;virtual void Sub_1(){printf("Sub1:Sub_1...\n");}virtual void Sub_2(){printf("Sub1:Sub_2...\n");}
};int main(int argc, char* argv[])
{printf("%d",sizeof(Sub1));return 0;
}

我们可以看到程序输出窗口输出了28，我们来看看Sub的成员：继承了Base1的a和b，继承了Base2的c和d，自己的成员e，还有一张虚表，应该一共是24，可是它为什么输出了28？
其实通过课堂上老师的讲解我们已经知道：多重继承函数时会有多张虚表，而Base2的虚表就存在于this指针的第二个成员，他是Base2的虚表。

二.前期绑定和后期绑定

我们知道当程序调用函数的时候，有两种调用方式，一种是直接调用函数的地址，这种地址在程序编译的时候就已经写死了，另一种是通过一个地址，间接调用函数。
这里介绍一个名词：绑定，将函数与地址链接在一起的过程，叫做绑定。
直接调用函数的方式，在编译时就已将函数与地址绑定，我们称为（前期）编译期绑定
间接调用函数的方式，在运行的时候才进行绑定，我们称这种方式为（运行期）动态绑定或者晚绑定
注意：
只有virtual函数是动态绑定

三.多态

了解了前面的过程，多态的概念这里一句话就明白了：动态绑定还有另一个名字：多态。
这里给出多态的书面定义：
C++中的多态分为静态多态和动态多态。静态多态是函数重载，在编译阶段就饿能够确定调用哪个函数。动态多态是由继承产生的，指同一个属性或行为在基类和各派生类中具有不同的语义，不同的对象根据所接受的消息做出不同的响应，这种现象称为多态。
多态的实现需要满足三个条件：
（1）基类中声明虚函数
（2）派生类重写基类的虚函数
（3）将基类指针指向派生类对象，通过基类指针访问虚函数
我们来看看多态的具体实现，看看多态到底是什么：

#include "stdafx.h"class Base{
public:int x;Base(){x=100;}virtual void Base_1(){printf("Base:Function_1...\n");}virtual void Base_2(){printf("Base:Function_2...\n");}
};class Sub:public Base{
public:int e;Sub(){x=200;}virtual void Base_1(){printf("Sub1:Sub_1...\n");}
};void Test(Base* p){int n = p->x;printf("%d\n",n);p->Base_1();p->Base_2();
}int main(int argc, char* argv[])
{Base b;Base* p = &b;Test(p);return 0;
}

首先我们定义了一个基类对象，并且通过基类指针去访问函数，我们来看看程序输出框：

我们定义了基类对象，并且通过基类指针去访问函数，当然是没有任何问题的。
接下来我们看看多态的实现：
创建一个基类，再创建一个派生类，将基类函数覆盖，通过基类指针访问派生类：

#include "stdafx.h"class Base{
public:int x;Base(){x=100;}virtual void Base_1(){printf("Base:Function_1...\n");}virtual void Base_2(){printf("Base:Function_2...\n");}
};class Sub:public Base{
public:int e;Sub(){x=200;}virtual void Base_1(){printf("Sub1:Sub_1...\n");}
};void Test(Base* p){int n = p->x;printf("%d\n",n);p->Base_1();p->Base_2();
}int main(int argc, char* argv[])
{Sub b;Base* p = &b;Test(p);return 0;
}

我们来看看程序输出窗口：

我们可以看到，基类中属性的值也被改变，并且基类中函数也被覆盖，这就是我们所说的多态，同一个属性或行为在基类和各派生类中具有不同的语义，不同的对象根据所接受的消息做出不同的响应。