c++虚函数是怎么实现的

C++中的虚函数是通过虚函数表（virtual function table）来实现的。虚函数表是一个存储了类中所有虚函数地址的数据结构。每个包含虚函数的类都会有一个对应的虚函数表。

当一个类定义了一个虚函数时，编译器会自动为该类创建一个虚函数表，并将该类的虚函数地址按照声明的顺序存储在虚函数表中。当类的对象被创建时，对象内部会有一个指针指向该类的虚函数表。

当通过指针或引用调用一个虚函数时，编译器会使用对象内部的虚函数表来确定调用哪个函数。这个过程通常是通过偏移量来实现的。编译器会根据对象的指针或引用找到对应的虚函数表指针，然后根据函数的索引在虚函数表中查找相应的函数地址。然后，通过该地址调用实际的函数。

这种机制允许在派生类中重写基类的虚函数，实现多态性。当基类的指针或引用指向派生类对象时，调用虚函数将会调用派生类中重写的函数，而不是基类中的函数。

下面是一个简单的示例代码，说明虚函数的工作原理：

#include <iostream>

class Base {
public:
    virtual void foo() {
        std::cout << "Base::foo() called" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void foo() override {
        std::cout << "Derived::foo() called" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Base* ptr = new Derived();
    ptr->foo(); // 调用派生类的虚函数

    delete ptr;
    return 0;
}

输出结果为：

Derived::foo() called

在这个示例中，基类Base定义了一个虚函数foo()，派生类Derived重写了这个函数。在main()函数中，通过基类指针ptr指向一个派生类对象，然后调用ptr->foo()，由于foo()是虚函数，因此会根据对象的实际类型调用派生类Derived中的函数，输出结果为Derived::foo() called。