一、什麼是虛函數表
編譯器之是以能通過指針指向的對象找到虛函數，是因為在建立對象時額外地增加了虛函數表。如果一個類包含了虛函數，那麼在建立該類的對象時就會額外地增加一個數組，數組中的每一個元素都是虛函數的入口位址。不過數組和對象是分開存儲的，為了将對象和數組關聯起來，編譯器還要在對象中安插一個指針，指向數組的起始位置。這個數組就是虛函數表。
假設有三個類，它們之間有繼承關系，寫一下：
class A {
public:
virtual void display();
virtual void func_A();
protected:
int m_a;
};
class B :public A{
public:
virtual void display();
virtual void func_B();
protected:
int m_b;
};
class C :public A, public B{
public:
virtual void display();
virtual void func_C();
protected:
int m_c;
};
那麼，每個類的對象模型如下所示：
二、RTTI（Runtime Type Identification）——運作時類型識别
一般情況下，在編譯期間就能确定一個表達式的類型，但是當存在多态時，有些表達式的類型在編譯期間就無法确定了，必須等到程式運作後根據實際的環境來确定。
根據前面講過的知識，C++ 的對象記憶體模型主要包含了以下幾個方面的内容：
- 如果沒有虛函數也沒有虛繼承，那麼對象記憶體模型中隻有成員變量。
- 如果類包含了虛函數，那麼會額外添加一個虛函數表，并在對象記憶體中插入一個指針，指向這個虛函數表
- 如果類包含了虛繼承，那麼會額外添加一個虛基類表，并在對象記憶體中插入一個指針，指向這個虛基類表。
現在我們再補充一下，在虛函數表的前面，其實還有一個指向type_info對象的指針，以幫助程式在運作時擷取對象的類型資訊。那麼什麼是type_info對象呢？
class type_info {
public:
virtual ~type_info();
int operator==(const type_info& rhs) const;
int operator!=(const type_info& rhs) const;
int before(const type_info& rhs) const;
const char* name() const;
const char* raw_name() const;
private:
void *_m_data;
char _m_d_name[1];
type_info(const type_info& rhs);
type_info& operator=(const type_info& rhs);
};
- const char* name() const：傳回一個能表示類型名稱的字元串。但是C++标準并沒有規定這個字元串是什麼形式的，例如對于上面的objInfo.name()語句，VC/VS 下傳回“class Base”，但 GCC 下傳回“4Base”。
- bool before (const type_info& rhs) const：判斷一個類型是否位于另一個類型的前面，rhs 參數是一個 type_info 對象的引用。但是C++标準并沒有規定類型的排列順序，不同的編譯器有不同的排列規則，程式員也可以自定義。要特别注意的是，這個排列順序和繼承順序沒有關系，基類并不一定位于派生類的前面。
- bool operator== (const type_info& rhs) const：重載運算符“==”，判斷兩個類型是否相同，rhs 參數是一個 type_info 對象的引用。
- bool operator!= (const type_info& rhs) const：重載運算符“!=”，判斷兩個類型是否不同，rhs 參數是一個 type_info 對象的引用。
為了深刻了解RTTI和type_info機制，我們來寫一個例子：
#include <iostream>
using namespace std;
class Base{
public:
virtual void func();
protected:
int m_a;
int m_b;
};
void Base::func(){ cout<<"Base"<<endl; }
class Derived: public Base{
public:
void func();
private:
int m_c;
};
void Derived::func(){ cout<<"Derived"<<endl; }
int main(){
Base *p;
int n;
cin>>n;
if(n <= 100){
p = new Base();
}else{
p = new Derived();
}
cout<<typeid(*p).name()<<endl;
return 0;
}
這個例子裡面的虛函數表應該是這樣的：
編譯器會在虛函數表 vftable 的開頭插入一個指針，指向目前類對應的 type_info 對象。當程式在運作階段擷取類型資訊時，可以通過對象指針 p 找到虛函數表指針 vfptr，再通過 vfptr 找到 type_info 對象的指針，進而取得類型資訊。雖然這麼做會消耗資源，但也是不得已而為之。
這種在程式運作後确定對象的類型資訊的機制稱為運作時類型識别（Run-Time Type Identification，RTTI）。在 C++ 中，隻有類中包含了虛函數時才會啟用 RTTI 機制，其他所有情況都可以在編譯階段确定類型資訊。
三、靜态綁定、動态綁定與多态
我們知道，函數調用實際上是執行函數體中的代碼。函數體是記憶體中的一個代碼段，函數名就表示該代碼段的首位址，函數執行時就從這裡開始。說得簡單一點，就是必須要知道函數的入口位址，才能成功調用函數。
找到函數名對應的位址，然後将函數調用處用該位址替換，這稱為函數綁定。 在編譯期間（包括連結期間）就能找到函數名對應的位址，完成函數的綁定，程式運作後直接使用這個位址即可。這稱為靜态綁定（Static binding）。但是有時候在編譯期間想盡所有辦法都不能确定使用哪個函數，必須要等到程式運作後根據具體的環境或者使用者操作才能決定。這稱為動态綁定（dynamic binding）。
在多态的情況下，特别是虛函數，編譯器常常不能在編譯時期即時知道它指向的類型，是以幹脆采用動态綁定。
四、繼承鍊
在 C++ 中，除了 typeid 運算符，dynamic_cast 運算符和異常處理也依賴于 RTTI 機制，并且要能夠通過派生類擷取基類的資訊，或者說要能夠判斷一個類是否是另一個類的基類，這樣上節講到的記憶體模型就不夠用了，我們必須要在基類和派生類之間再增加一條
繩索
，把它們
連接配接
起來，形成一條通路，讓程式在各個對象之間
遊走
。在面向對象的程式設計語言中，我們稱此為繼承鍊（Inheritance Chain）。
下面這個例子看起來簡單，但是它的繼承模型很複雜：
class A{
protected:
int a1;
public:
virtual int A_virt1();
virtual int A_virt2();
static void A_static1();
void A_simple1();
};
class B{
protected:
int b1;
int b2;
public:
virtual int B_virt1();
virtual int B_virt2();
};
class C: public A, public B{
protected:
int c1;
public:
virtual int A_virt2();
virtual int B_virt2();
};
關于多态的部分到這裡就完結了，撒花～
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