为何通过基类成员函数调用虚函数仍执行派生类版本？

在下面的C++代码片段中，foo()并非直接通过Base类指针调用（通常认为这种方式才会触发动态绑定），而是从Base的成员函数run()内部调用，但最终执行的却是Derived类的foo()版本，这是为什么？

#include <iostream>

struct Base{
    void run(){
        std::cout << "Base run" << "\n"; 
        foo();
    }
    virtual void foo(){
        std::cout << "Base foo" << "\n"; 
    };
};

struct Derived : Base{
    void foo() override{
        std::cout << "Derived foo" << "\n"; 
    }
};

int main(){
    Derived d;
    Base* ptr = &d;
    ptr->run();
}

程序输出：

Base run
Derived foo

原因解析 #

核心逻辑是：C++中虚函数的动态绑定，取决于调用该函数的对象的实际类型，和调用发生的位置（基类成员函数内还是外部）无关。

具体拆解过程：

• 你用Base* ptr = &d;定义的指针，静态类型是Base*，但它指向的对象的实际类型是Derived。
• 调用ptr->run()时，因为run()不是虚函数，所以直接执行Base类的run()实现（静态绑定）。
• 但在Base::run()里调用foo()时，这个调用等价于this->foo()——这里的this指针指向的是当前实际对象，也就是Derived实例，所以this的实际类型是Derived*。
• 由于foo()是虚函数，C++会通过对象内部的虚函数表（vtable），根据this指向的实际对象类型，动态绑定到Derived类的foo()实现。

简单说，只要是虚函数，不管在哪里调用，最终执行哪个版本，只看当前正在操作的对象到底是哪个类的实例。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CD86