虚函数调用需查表因编译期无法确定具体调用版本，故运行时通过vptr和vtable实现多态；每个含虚函数的类有静态vtable，对象头含隐式vptr指向对应vtable，vptr不参与sizeof且不可修改。

虚函数调用为什么需要查表？

因为编译期无法确定 ptr->func() 到底该调用哪个版本的函数——ptr 可能指向 Base、Derived1 或 Derived2 对象。C++ 选择在运行时通过间接跳转实现多态，而不是生成所有可能的分支（那会爆炸式膨胀代码）。这个“间接跳转”的载体就是虚函数表（vtable）和每个对象头里的虚表指针（vptr）。

vptr 和 vtable 在内存里长什么样？

每个含虚函数的类（包括派生类）在编译期生成一张静态的 vtable，里面按声明顺序存放函数指针；每个该类的对象在内存布局最前面隐式插入一个 vptr，初始化时指向其所属类的 vtable。注意：vptr 不是成员变量，不参与 sizeof 计算（但影响对象实际大小），也不可被取地址或修改。

struct Base {
    virtual void f() { }
    virtual void g() { }
};
struct Derived : Base {
    void f() override { }  // 覆盖 Base::f
    void h() { }           // 新增非虚函数
};
// 编译后：
// Base::vtable = { &Base::f, &Base::g }
// Derived::vtable = { &Derived::f, &Base::g }  ← g 未重写，复用基类地址
// new Base → 内存：[vptr→Base::vtable] + 成员数据
// new Derived → 内存：[vptr→Derived::vtable] + Base 成员 + Derived 成员

多重继承下 vptr 怎么处理？

一个类若从多个含虚函数的基类继承，它会为每个这样的基类子对象维护独立的 vptr。例如 class D : public A, public B（A/B 都有虚函数），则 D 对象内存中会有两个 vptr：一个紧贴 A 子对象起始处，指向 A 的 vtable；另一个在 B 子对象起始处，指向 B 的 vtable。强制转型（如 static_cast(d_ptr)）本质就是调整指针值，使其对齐到 B 子对象的起始地址（即第二个 vptr 所在位置）。

• 单继承：通常只有一个 vptr，位于对象开头
• 多重继承：可能有多个 vptr，位置取决于基类声明顺序和 ABI（如 Itanium C++ ABI）
• 虚继承：还会引入额外的偏移量字段，用于运行时修正 this 指针，vtable 条目也可能带 offset 数据

哪些操作会破坏 vptr 的有效性？

vptr 是构造/析构过程中由编译器自动管理的，手动干预极易出错：

• 用 memcpy 复制含虚函数的对象 → 只复制了 vptr 值，但新对象的生命周期未触发构造函数，vptr 可能指向已销毁的 vtable 或不匹配的类
• 把派生类对象赋给基类数组（切片）→ 基类数组元素只有基类大小，vptr 被截断或覆盖，后续虚调用 UB
• 在构造函数里调用虚函数 → 此时 vptr 指向当前正在构造的类的 vtable，不会动态绑定到最终派生类（即使对象是派生类实例）

虚函数机制本身很轻量，但依赖严格的对象生命周期和内存布局。一旦绕过构造/析构流程，vptr 就成了悬空指针。