C++ 虚函数实现：虚函数表虚表指针

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原创最新推荐文章于 2026-08-06 10:18:24 发布 2.6k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

多态的理解，虚函数表的理解 虚函数的函数本体放代码段，不占对象内存；但会给对象增加 1 个__vfptr虚表指针，这个指针占对象内存。一个对象最多只有一个虚表指针，哪怕有 N 个虚函数；全部虚函数地址存在虚表里。子类重写虚函数，是改写虚表里面保存的函数地址，不会新增__vfptr（单继承前提下）。override只是编译期语法检查，不会改变内存布局。补充：调试器看到两次__vfptr，只是 UI 重复展示，内存物理上就一份虚表指针。多重继承多个带虚函数父类，内存才会出现多个真实不同的 vfptr。阅读详情

一个问题

构造函数，静态成员函数，内联函数能不能为virtual函数？

内联函数：编译时展开的，虚函数是为了实现多态，是动态行为，两者是矛盾的。内联函数展开就不存在了，也就不存在函数地址了，无法调用。
但是，由于inline只是向编译器建议，所以编译器不会让inline和virtual同时起作用，所以也不会报错。

构造函数：虚函数使用虚指针调用函数，调用构造函数之前没有构造完成，是没有虚指针的。另外虚函数是在基类指针中调用派生类函数的方式，构造函数不需要也不可能让你这样做。构造时已经知道了这个类的类型，这和虚函数向矛盾

静态成员函数：静态函数没有this指针，无法调用虚函数。另外静态函数属于类，不属于对象，也就不存在对象虚函数为基础的多态。

虚函数表——虚函数的实现方式

想要更加深入理解上面那个问题，需要知道虚函数在C++中的实现方式。

虚函数（Virtual Function）是通过一张虚函数表来实现的。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，保证其真实反应实际的函数。这样，在有虚函数的类的实例中分配了指向这个表的指针的内存，所以，当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尤为重要了，它就像一个地图一样，指明了实际所应该调用的函数。 —–百度百科

来看一张图片，Class1的实体（对象）中开头是一个指向虚函数表的指针，虚函数表中寸有虚函数的函数指针。Class2类是Class类的子类，对vfunc2()进行了覆写（override），所以vfunc2在Class2中的地址被覆写。
这里写图片描述

我们可以用visual studio的调试功能做个试验

#include<iostream>

using namespace std;

class base_1
{
private:
public:
    virtual void func1A() { cout << "base1 A" << endl; }
    virtual void func1B() { cout << "base1 B" << endl; }
    virtual void func1C() { cout << "base1 C" << endl; }
};

class base_2
{
private:
public:
    virtual void func2A() { cout << "base2 A" << endl; }
    virtual void func2B() { cout << "base2 B" << endl; }
    virtual void func2C() { cout << "base2 C" << endl; }
};
class childTest:public base_1,public base_2
{
private:
public:
    virtual void func1A() { cout << "Child A" << endl; }
    virtual void func1B() { cout << "Child B" << endl; }
    virtual void func2C() { cout << "chind C" << endl; }
};

int main()
{
    base_1 test;
    childTest ctest;
}