虚函数

前言
C++中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制。关于多态，简而言之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。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。

基础：虚函数的使用
虚函数的定义：
在函数的返回类型之前使用virtual
只在成员函数的声明中添加virtual, 在成员函数的实现中不要加virtual

虚函数的继承：
如果某个成员函数被声明为虚函数，那么它的子类【派生类】，以及子类的子类中，所继承的这个成员函数，也自动是虚函数。
如果在子类中重写这个虚函数，可以不用再写virtual, 但是仍建议写virtual, 更可读！

  进阶1：虚函数的原理-虚函数表

     单个类的虚函数表
        #include <iostream>
         using namespace std;

     class Father {
          public:
          virtual void func1() { cout << "Father::func1" << endl; }
          virtual void func2() { cout << "Father::func2" << endl; }
          virtual void func3() { cout << "Father::func3" << endl; }
          void func4() { cout << "非虚函数：Father::func4" << endl; }
         public:  //为了便于测试，特别该用public
          int x = 100;
          int y = 200;
         static int z;
         };

       typedef void (*func_t)(void);
       int Father::z = 1;
       int main(void) {
   Father father;

      // 含有虚函数的对象的内存中，最先存储的就是“虚函数表”
         cout << "对象地址：" << (int*)&father << endl;

         int* vptr = (int*)*(int*)&father;
         cout << "虚函数表指针vptr：" << vptr << endl;

         cout << "调用第1个虚函数: ";
         ((func_t) * (vptr + 0))();

        cout << "调用第2个虚函数：";
          ((func_t) * (vptr + 1))();

       cout << "调用第3个虚函数: ";
           ((func_t) * (vptr + 2))();


       cout << "第1个数据成员的地址: " << endl;
       cout <<  &father.x << endl;
       cout << std::hex << (int)&father + 4 << endl;
       cout << "第1个数据成员的值：" << endl;
       cout << std::dec <<  father.x << endl;
       cout << *(int*)((int)&father + 4) << endl;

       cout << "第2个数据成员的地址: " << endl;
       cout << &father.y << endl;
       cout << std::hex << (int)&father + 8 << endl;
       cout << "第2个数据成员的值：" << endl;
       cout << std::dec << father.y << endl;
       cout << *(int*)((int)&father + 8) << endl;

       cout << "sizeof(father)==" << sizeof(father) << endl;

    Father father2;
     cout << "father的虚函数表：";
     cout << *(int*)(*(int*)&father) << endl;
     cout << "father2的虚函数表：";
     cout << *(int*)(*(int*)&father2) << endl;

      system("pause");
     return 0;
      }

执行效果：

VS的对象内存分布分析：
项目的命令行配置中添加： /d1 reportSingleClassLayoutFather 

手绘内存分布：

       对象内，首先存储的是“虚函数表指针”，又称“虚表指针”。
       然后再存储非静态数据成员。

      对象的非虚函数，保存在类的代码中！
      对象的内存，只存储虚函数表和数据成员
   （类的静态数据成员，保存在数据区中，和对象是分开存储的）

     添加虚函数后，对象的内存空间不变！仅虚函数表中添加条目
    多个对象，共享同一个虚函数表