C++虚函数绑定与虚表机制解析：为何输出Hello Derived？

先把可编译的代码贴出来方便参考（原代码漏了必要的头文件，我补上了）：

#include <iostream>
using namespace std;

class Base { 
public: 
    int a; 
    virtual void fun1() { cout<<"Hello Base"<<endl; } 
    void fun2() { fun1(); } 
};
class Derived: public Base { 
    int a; 
    void fun1() { cout<<"Hello Derived"<<endl; } 
};
int main() { 
    Base * B = new Derived; 
    B->fun2(); 
    return 1; 
}

一、核心原因：虚函数的动态绑定 #

虽然fun2是Base类的非虚成员函数，编译器会对它做静态绑定，但fun2内部调用的fun1是虚函数——这才是关键！当B指向一个Derived对象时，运行时会根据对象的实际类型，调用Derived重写后的fun1，而不是Base的版本。

二、函数绑定的完整过程 #

咱们一步步捋运行时的逻辑：

1. 编译阶段：B->fun2()的静态绑定
   因为fun2不是虚函数，编译器在编译时就能确定：不管B指向什么对象，B->fun2()调用的一定是Base::fun2。这就是静态绑定（编译时绑定）。

2. 运行阶段：fun1()的动态绑定
   当Base::fun2执行到fun1();时，这里的fun1等价于this->fun1()。而this指针的实际指向是Derived对象（因为B指向的是new Derived）。
   由于fun1是虚函数，编译器不会直接调用Base::fun1，而是通过this指向的对象里的虚表指针（vptr），去查找对应的**虚函数表（vtable）**中的fun1条目。此时this指向的Derived对象的vptr指向Derived的vtable，里面的fun1条目是Derived::fun1的地址，所以最终调用的是Derived的版本。

三、Base和Derived类的虚表创建细节 #

虚表（vtable）是C++实现动态多态的底层机制，编译器会自动为带虚函数的类生成：

Base类的虚表 #

• 当编译器发现Base类有虚函数fun1时，会为Base生成一个独立的虚表。
• 这个虚表里只包含Base类所有虚函数的地址，这里就是&Base::fun1。
• 每个Base类对象都会包含一个隐藏的vptr（虚表指针），在Base对象构造时，vptr会被初始化指向Base的vtable。

Derived类的虚表 #

• Derived继承自Base，并且重写了fun1，所以编译器会为Derived生成自己的虚表。
• 生成时，先复制Base虚表的所有条目，然后把被重写的fun1条目替换为&Derived::fun1的地址。
• Derived对象构造时，先调用Base的构造函数（此时vptr被设为Base的vtable），然后进入Derived的构造函数，把vptr更新为指向Derived自己的vtable。

所以当B指向Derived对象时，虽然B是Base*类型，但对象本身的vptr指向的是Derived的vtable，调用虚函数时自然会找到Derived的fun1。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ayush Gupta