我们先定义Animal（动物）和Cat（猫）两个类，其中Cat继承了Animal（猫显然是动物）

会发现有一个警告！派生类中的eat函数隐藏了基类中的非虚函数

我们可以在 main() 函数中使用这两个类：

结果如下：

现在改写main函数

结果如下

*很奇怪！！！请注意第二个 func() 函数调用，我们传递了一个Cat对象指针给它，但是输出的却不是“I’m eating a rat.”！仔细观察一下，发现 func() 函数的参数类型是Animal xyz，那么为了让 func() 函数也能输出“I’m eating a rat.”，只能重载 func() 函数了：

这下好了！现在 func() 函数能够根据输入参数类型的不同，输出不同的内容了。可是问题来了，Animal（动物）是一个基类，它能派生出的动物远远不止Cat（猫）一种，若是派生出许多派生类，每个派生类都重载一遍 func() 函数，是不是太麻烦了？

在C++语言中，重写基类中的常规（非虚）函数当然是可以的，但是从上面的例子可以看出，重写常规函数实现多态有时会带来非常麻烦的问题，要避免这样的问题可以使用 virtual function（虚函数）

现在，我们在 Animal 基类的 eat() 成员函数前加上virtual关键字，会发现编译器提示基类override(重写)了基类虚函数

此时无需重载 func() 函数，仅保留一份func() 函数：

结果如下：

看来，C++语言中的虚函数的确有些过人之处，有必要好好了解一下它。

事实上，每一个C++程序员都不可能避开虚函数的，就像每一个C语言程序员都不可能避开指针一样。

*基类中的虚函数允许派生类重写功能，编译器会保证派生类对象使用的是自己重写的功能，即使对象是通过基类指针访问的，例如前文中的 func(Animal xyz) 函数，func(cat) 输出的实际上是 Cat 类重写的功能。这是一个非常有用的特性，调用者甚至都不需要知道 Cat 等派生类的实现，因为只需使用基类 Animal 指针就能够轻易的调用所有派生类的重写功能。

基类的虚函数可以完全被重写，也可以部分的被重写，所谓的“部分被重写”，其实就是派生类在重写基类虚函数时，也可以调用基类虚函数的功能。

虚函数和常规函数被调用时有什么不同？

常规的非虚函数是静态解析的，即在编译时即可根据指针指向的对象确定是否被调用

例如文章开头的例子，如果 eat() 函数是非虚函数，编译器在编译时就能确定 animal->eat() 调用的是 Animal::eat() 函数，cat->eat() 调用的是 Cat::eat() 函数。在 func(Animal *xyz) 函数中，因为其形参是 Animal *指针类型，所以即使传入的是 cat 对象指针，在 func() 函数内部也会被强制转换为Animal *指针，因此 func(cat) 调用的仍然是 Animal::eat() 函数。

虚函数就不同了，它是动态解析的，也即在程序被编译后，运行时才根据对象的类型，而不是指向对象的指针类型决定其是否被调用，这就是说为的“动态绑定”。

在C++语言中，如果某个类有虚函数，那么大多数编译器都会自动的为其对象维护一个隐藏的“虚指针（virtul-pointer）”，虚指针指向一个全局“虚表（virtual-table）”，虚表中存放若干函数指针，这些函数指针指向类中的虚函数。请看下面这段C++语言代码：

显然，类 A 有两个常规函数以及两个 int 型的成员变量，此外，它还有两个虚函数，因此编译器会创建一个虚表，虚表中存放的是函数指针，它们分别指向类 A 的虚函数，如下图所示：

这里应注意，虚表是属于类的，而不是对象的，也就是说，即使有成千上万个 A 对象，虚表也仅有一个，这些对象共用一个类虚表。编译器会自动的为每个对象创建一个隐藏的“虚指针”__vptr，它指向类 A 的虚表，如下图所示：

C++语言这样实现虚函数机制的空间开销是微乎其微的，事实上，每一个对象只需要一个额外的“虚指针”__vptr就能够调用类的虚函数。同样的，时间开销也很小：相比于常规函数的调用，虚函数的调用只不过多出了额外的两个步骤： 获取虚表指针，得到虚表。从虚表中取出虚函数的地址

读者应注意，这里的讨论为了突出主题，理想化了一些情况。