分析：
故事：
女朋友给小c打电话说买个插排回去，小c屁颠屁颠的买了一个只有两孔的插排回去交差，结果小c到家就被打了，女朋友说我电脑电源线是三孔的，这个两孔插排你让我怎么充电，你是不是不想让我看芈月传了？小c满含泪水的又去买了一个只有三孔的，想着回家会被夸奖一下，结果到家又被打了，女友说你是不是傻啊， 我看芈月传的时候还要手机抢红包，你告诉我这个三孔的插排怎么插手机充电器？女友哭着闹着眼看要跳楼，小c苦苦哀求终于让女朋友给了他最后一次机会，他买了一个既有两个孔又有三个孔的插排回去，这下好了，既可以看芈月传了又可以抢红包了，女朋友心花怒放，然后故事就完了。看完这个故事，明白多态的好处了吧，你可以给电脑充电也可以给手机充电，你又可以即给电脑又给手机充电，知道下次要买什么插座了么？这就是多态的灵活性！！！！！
一.序言
C++ 中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制。关于多态，说白了就是用父类型别的指针指向其子类的实例，然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数（当然引用也可以达到该目的，引用也是指针的另一种变种）。这种技 术可以让父类的指针有“多种形态”，这是一种泛型技术。所谓泛型技术，说白了就是试图使用不变的代码来实现可变的算法。比如：模板技术，RTTI技术，虚 函数技术，要么是试图做到在编译时决议，要么试图做到运行时决议。
我们从虚函数的实现机制上面为大家 做一个清晰的剖析。
二.分析
1.虚函数表
（1）对C++ 了解的人都应该知道虚函数（Virtual Function）是通过一张虚函数表（Virtual Table）来实现的。简称为V-Table。 在这个表中，主要是一个类的虚函数的地址表，这张表解决了继承、覆盖的问题，保证其能真实反应实际的函数。这样，在有虚函数的类的实例中这个表被分配在了 这个实例的内存中，所以，当我们用父类的指针来操作一个子类的时候，这张虚函数表就显得由为重要了，它就像一个地图一样，指明了实际所应该调用的函数。
这里我们着重看一下这张虚函数表。在C++的标准规格说明书中说到，编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置（这是 为了保证正确取到虚函数的偏移量）。 这意味着我们通过对象实例的地址得到这张虚函数表，然后就可以遍历其中函数指针，并调用相应的函数。
假设有这样的一个类：
class Base
{
public:
virtual void f (){cout<<"Base::f()"<<endl;}
virtual void g() {cout<<"Base::g()"<<endl;}
virtual void h() {cout<<"Base::h()"<<endl;}
};
按照上面的说法，我们可以通过Base的实例来得到虚函数表。 下面是实际例程：
typedef void(*Fun)(void);
Base b;
Fun pFun = NULL;
cout << "虚函数表地址：" << (int*)(&b) <<endl;
cout << "虚函数表 — 第一个函数地址：" << (int*)*(int*)(&b) <<endl;
pFun = (Fun)*((int*)*(int*)(&b));
pFun(); 通过这个示例，我们可以看到，我们可以通过强行把&b转成int ，取得虚函数表的地址，然后，再次取址就可以得到第一个虚函数的地址了，也就是Base::f()，这在上面的程序中得到了验证（把int 强制转成了函数指针）。通过这个示例，我们也就可以知道如果要调用Base::g()和Base::h()，其代码如下：
(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+0); // Base::f()
(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+1); // Base::g()
(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+2); // Base::h()
以上实例如图所示：
注意：在上面这个图中，在虚函数表的最后多加了一个结点，这是虚函数表的结束结点，就像字符串的结束符“\0”一样，其标志了虚函数表的 结束。这个结束标志的值在不同的编译器下是不同的。在WinXP+VS2003下，这个值是NULL。而在Ubuntu 7.10 + Linux 2.6.22 + GCC 4.1.3下，这个值是如果1，表示还有下一个虚函数表，如果值是0，表示是最后一个虚函数表。
（2）.下面，我将分别说明“无覆盖”和“有覆盖”时的虚函数表的样子。没有覆盖父类的虚函数是毫无意义的。之所以要讲述没有覆盖的情况，主要目的是为了给一个对比。在比较之下，我们可以更加清楚地知道其内部的具体实现。
a.一般继承（无虚函数覆盖）
下面，再让我们来看看继承时的虚函数表是什么样的。假设有如下所示的一个继承关系：
请注意，在这个继承关系中，子类没有重载(重写)任何父类的函数。那么，在派生类的实例中，其虚函数表如下所示：
对于实例：Derive d; 的虚函数表如下：
我们可以看到下面几点：
1）虚函数按照其声明顺序放于表中。
2）父类的虚函数在子类的虚函数前面。
b.一般继承（有虚函数覆盖）
覆盖父类的虚函数是很显然的事情，不然，虚函数就变得毫无意义。下面，我们来看一下，如果子类中有虚函数重载了父类的虚函数，会是一个什么样子？假设，有下面这样的一个继承关系。
为了让大家看到被继承过后的效果，在这个类的设计中，我只覆盖了父类的一个函数：f()。那么，对于派生类的实例，其虚函数表会是下面的一个样子：
我们从表中可以看到下面几点，
1）覆盖的f()函数被放到了虚表中原来父类虚函数的位置。
2）没有被覆盖的函数依旧存在。
这样，我们就可以看到对于下面这样的程序，
Base *b = new Derive();
b->f(); 由b所指的内存中的虚函数表的f()的位置已经被Derive::f()函数地址所取代，于是在实际调用发生时，是Derive::f()被调用了。这就实现了多态。
2.多重继承（无虚函数覆盖）
下面，再让我们来看看多重继承中的情况，假设有下面这样一个类的继承关系。注意：子类并没有覆盖父类的函数。
对于子类实例中的虚函数表，是下面这个样子：
我们可以看到：
1） 每个父类都有自己的虚表。
2） 子类的成员函数被放到了第一个父类的表中。（所谓的第一个父类是按照声明顺序来判断的）
这样做就是为了解决不同的父类类型的指针指向同一个子类实例，而能够调用到实际的函数。
3.多重继承（有虚函数覆盖）
下面我们再来看看，如果发生虚函数覆盖的情况。
下图中，我们在子类中覆盖了父类的f()函数。
下面是对于子类实例中的虚函数表的图：
我们可以看见，三个父类虚函数表中的f()的位置被替换成了子类的函数指针。这样，我们就可以任一静态类型的父类来指向子类，并调用子类的f()了。如：
Derive d;
Base1 *b1 = &d;
Base2 *b2 = &d;
Base3 *b3 = &d;
b1->f(); //Derive::f()
b2->f(); //Derive::f()
b3->f(); //Derive::f()
b1->g(); //Base1::g()
b2->g(); //Base2::g()
b3->g(); //Base3::g() 我需要说明一下为何基础类可以指向派生类对象，而派生类不去指向父类对象。
通常来说，子类总是含有一些父类没有的成员变量，或者方法函数。而子类肯定含有父类所有的成员变量和方法函数。所以用父类指针指向子类时，没有问题，因为父类有的，子类都有，不会出现非法访问问题。
但是如果用子类指针指向父类的话，一旦访问子类特有的方法函数或者成员变量，就会出现非法，因为被子类指针指向的由父类创建的对象，根本没有要访问的那些内容，那些是子类特有的，只有用子类初始化对象时才会有。
注意：没有虚函数的继承如果基础类和派生类类定义了相同名称的成员函数，那么通过对象指针调用成员函数时，到底调用那个函数要根据指针的原型来确定，而不是根据指针实际指向的对象类型确定。（指针类型是谁就调用谁）
原文：https://blog.csdn.net/derkampf/article/details/62046205