一、C++成員函數在內存中的存儲方式
用類去定義對象時，系統會為每一個對象分配存儲空間。如果一個類包括了數據和函數，要分別為數據和函數的代碼分配存儲空間。按理說，如果用同一個類定義了10個對象，那么就需要分別為10個對象的數據和函數代碼分配存儲單元，如下圖所示。
能否只用一段空間來存放這個共同的函數代碼段，在調用各對象的函數時，都去調用這個公用的函數代碼。如下圖所示。
顯然，這樣做會大大節約存儲空間。C++編譯系統正是這樣做的，因此每個對象所占用的存儲空間只是該對象的數據部分（虛函數指針和虛基類指針也屬於數據部分）所占用的存儲空間，而不包括函數代碼所占用的存儲空間。
C++程序的內存格局通常分為四個區：全局數據區(data area)，代碼區(code area)，棧區(stack area)，堆區(heap area)(即自由存儲區)。全局數據區存放全局變量，靜態數據和常量；所有類成員函數和非成員函數代碼存放在代碼區；為運行函數而分配的局部變量、函數參數、返回數據、返回地址等存放在棧區；余下的空間都被稱為堆區。根據這個解釋，我們可以得知在類的定義時，類成員函數是被放在代碼區，而類的靜態成員變量在類定義時就已經在全局數據區分配了內存，因而它是屬於類的。對於非靜態成員變量，我們是在類的實例化過程中(構造對象)才在棧區或者堆區為其分配內存，是為每個對象生成一個拷貝，所以它是屬於對象的。
應當說明，常說的“某某對象的成員函數”，是從邏輯的角度而言的，而成員函數的存儲方式，是從物理的角度而言的，二者是不矛盾的。
下面我們再來討論下類的靜態成員函數和非靜態成員函數的區別：靜態成員函數和非靜態成員函數都是在類的定義時放在內存的代碼區的，因而可以說它們都是屬於類的，但是類為什么只能直接調用靜態類成員函數，而非靜態類成員函數(即使函數沒有參數)只有類對象才能調用呢？原因是類的非靜態類成員函數其實都內含了一個指向類對象的指針型參數(即this指針)，因而只有類對象才能調用(此時this指針有實值)。
二、虛函數表
編譯器處理虛函數的方法是：為每個類對象添加一個隱藏成員，隱藏成員中保存了一個指向函數地址數組的指針，稱為虛表指針（vptr），這種數組成為虛函數表（virtual function table, vtbl），即，每個類使用一個虛函數表，每個類對象用一個虛表指針。
舉個例子：基類對象包含一個虛表指針，指向基類中所有虛函數的地址表。派生類對象也將包含一個虛表指針，指向派生類虛函數表。看下面兩種情況：
-
如果派生類重寫了基類的虛方法，該派生類虛函數表將保存重寫的虛函數的地址，而不是基類的虛函數地址。
-
如果基類中的虛方法沒有在派生類中重寫，那么派生類將繼承基類中的虛方法，而且派生類中虛函數表將保存基類中未被重寫的虛函數的地址。注意，如果派生類中定義了新的虛方法，則該虛函數的地址也將被添加到派生類虛函數表中。
======================================================================================
轉自：http://www.cnblogs.com/malecrab/p/5572730.html
1. 概述
簡單地說，每一個含有虛函數（無論是其本身的，還是繼承而來的）的類都至少有一個與之對應的虛函數表，其中存放着該類所有的虛函數對應的函數指針。例：
其中：
- B的虛函數表中存放着B::foo和B::bar兩個函數指針。
- D的虛函數表中存放的既有繼承自B的虛函數B::foo，又有重寫（override）了基類虛函數B::bar的D::bar，還有新增的虛函數D::quz。
提示：為了描述方便，本文在探討對象內存布局時，將忽略內存對齊對布局的影響。
2. 虛函數表構造過程
從編譯器的角度來說，B的虛函數表很好構造，D的虛函數表構造過程相對復雜。下面給出了構造D的虛函數表的一種方式（僅供參考）：
提示：該過程是由編譯器完成的，因此也可以說：虛函數替換過程發生在編譯時。
3. 虛函數調用過程
以下面的程序為例：
編譯器只知道pb是B*類型的指針，並不知道它指向的具體對象類型 ：pb可能指向的是B的對象，也可能指向的是D的對象。
但對於“pb->bar()”，編譯時能夠確定的是：此處operator->的另一個參數是B::bar（因為pb是B*類型的，編譯器認為bar是B::bar），而B::bar和D::bar在各自虛函數表中的偏移位置是相等的。
無論pb指向哪種類型的對象，只要能夠確定被調函數在虛函數中的偏移值，待運行時，能夠確定具體類型，並能找到相應vptr了，就能找出真正應該調用的函數。
提示：本人曾在“C/C++雜記：深入理解數據成員指針、函數成員指針”一文中提到：虛函數指針中的ptr部分為虛函數表中的偏移值（以字節為單位）加1。
B::bar是一個虛函數指針， 它的ptr部分內容為9，它在B的虛函數表中的偏移值為8（8+1=9）。
當程序執行到“pb->bar()”時，已經能夠判斷pb指向的具體類型了：
- 如果pb指向B的對象，可以獲取到B對象的vptr，加上偏移值8（(char*)vptr + 8），可以找到B::bar。
- 如果pb指向D的對象，可以獲取到D對象的vptr，加上偏移值8（(char*)vptr + 8） ，可以找到D::bar。
- 如果pb指向其它類型對象...同理...
4. 多重繼承
當一個類繼承多個類，且多個基類都有虛函數時，子類對象中將包含多個虛函數表的指針（即多個vptr），例：
其中：D自身的虛函數與B基類共用了同一個虛函數表，因此也稱B為D的主基類（primary base class）。
虛函數替換過程與前面描述類似，只是多了一個虛函數表，多了一次拷貝和替換的過程。
虛函數的調用過程，與前面描述基本類似，區別在於基類指針指向的位置可能不是派生類對象的起始位置，以如下面的程序為例：
