继承（inheritance）是面向对象设计（object-oriented programming）中的一个非常重要的思想，通过继承，可以定义相似的类型并对其相似关系进行建模。通过继承联系在一起的类构成了一种层次关系。通常在层次关系的根部有一个基类（base class），其它类则直接或间接地从基类继承而来，这些继承得到的类称为派生类（derived class）。
对于基类的函数，派生类可以直接继承，也可以将基类的函数修改为适合自身的版本。基类将派生类要修改的函数声明为虚函数（virtual function）。
1 虚函数的定义
1.1 在基类中声明虚函数
声明函数时，在函数的返回值前加入virtual关键字，表示该成员函数为虚函数，可以被派生类修改。
class Base
{
public:
virtual void Base_Func();
}
1.2 在基类中定义虚函数
在Base类内部定义虚函数时，和定义普通函数的方法类似。需要注意的时，如果在Base类的外部定义虚函数时，不能使用virtual关键字。
void Base::Base_Func()
{
cout<<”Base::Base_Func().\n”;
}
也就是说，虚函数只是在声明时使用virtual ，在定义时不能使用 virtual 。
1.3 在派生类中使用虚函数
定义Base类的派生类Derived，如果要在派生类Derived中重写Base类的虚函数Base_Func()，需要在Derived类中声明该函数。在派生类中声明虚函数时，可以加virtual关键字，也可以不加。因为该函数在基类中已经声明为虚函数，则在派生类中也为虚函数。与在“1.2 在基类中定义虚函数”中相同，在派生类的外部定义虚函数时，也不能加virtual关键字。
class Derived:public Base
{
public:
void Base_Func();
}
void Derived::Base_Func()
{
cout<<”Derived::Base_Func.\n”;
}
2虚函数的使用
有如下代码
Base *pbase = new Derived();
pbase->Base_Func();
delete pbase;
因为每个派生类对象都包含基类部分，所以可以将基类的指针指向派生类对象。第一行代码将基类Base 的指针指向了派生类的 Derived 的对象。第二行代码通过该指针调用 Base_Func() 函数，由于 pbase 指针可能指向基类，也可能指向派生类，所以在程序编译时，无法确定调用的 Base_Func() 函数时哪个函数，在运行时才能够确定调用哪个函数，即派生类的 Base_Func() 函数。
所以，此时程序的输出为
图1 派生类函数的输出
3 虚函数分析
C++编译器发现一个类中有被声明为virtual的函数时，就会为其产生一个虚函数表VTABLE。VTABLE实际上是一个函数指针的数组。一个类只有一个VTABLE，派生类也有自己的VTABLE，但是派生类的VTABLE与基类的VTABLE有相同的函数排列顺序，同名的虚函数被放在两个数组的相同位置。在创建类的实例时，编译器还会在每个实例的内存布局中增加一个vptr字段，该字段指向本类的VTABLE。
图2 vptr与VTABLE
在本程序中，可以看到pbase的值和pderived的值如图3所示。
图3 pbase的值和pderived的值
即此时pbase指向0x00e7f6c0的内存；而pderived指向0x00e7fa58的内存。接下来看一下这两处内存的内容，如图5和图6所示。
即，此时pbase->vptr的值是0x00b19b34，而pderived->vptr的值是0x00b19b58。两个内存地址即为Base类和Derived类的VTABLE的地址，里面的内容即为这两个类虚函数Base_Func()的地址，如图7所示。
图7 VTABLE内容
即Base::Base_Func()的地址是0x00b11235；而Derived::Base_Func()的值是0x00b110f5。