虚函数的主要作用是实现了多态的机制。关于多态，简而言之就是用父类型的指针指向其子类的示例，然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。
这种技术可以让父类的指针有多种形态，这是一种泛型技术。
泛型技术其实就是试图在使用不变的代码来实现可变的算法。比如：模板技术、虚函数技术，要么是试图做到在编译时决议，要么试图做到运行时决议。
·

虚函数表

C++为了实现虚函数使用了一种动态绑定的技术。就是通过一张虚函数表（Virtual Table）来实现，简称为V-Table。在这个表中，主要是一个类的虚函数的地址表。每个包含了虚函数的类中，都包含了一个虚表。父类里边包含了虚函数，那么当子类继承父类的时候，也会拥有自己的虚表。
虚表是一个指针数组，其元素是虚函数的指针，每个元素对应一个虚函数的函数指针。因为普通函数的调用其实是不需要经过虚表的，所以虚表的元素并不包括普通函数的函数指针。
虚函数指针的赋值发生在编译器的编译阶段，在这个时候虚表就已经构造出来了。

虚表指针

虚表是属于类的，而不是属于某个具体的对象，一个类只需要一个虚表即可，同一个类的所有对象都使用同一个虚表。
为了指定对象的虚表，对象的内部一般都包含了一个虚表的指针，来指向自己所使用的虚表。
为了让每个包含虚表的类的对象都拥有一个虚表指针，编译器在类中添加了一个指针，*_vptr用来指向虚表。当类的对象在创建时就拥有了这个指针。且这个指针的值会自动被设置为指向类的虚表
虚函数表解析 - 图1

动态绑定

class A {
public:
    virtual void vfunc1();
    virtual void vfunc2();
    void func1();
    void func2();
private:
    int m_data1, m_data2;
};
class B : public A {
public:
    virtual void vfunc1();
    void func1();
private:
    int m_data3;
};
class C: public B {
public:
    virtual void vfunc2();
    void func2();
private:
    int m_data1, m_data4;
};

A是基类，B是A的子类，C继承与B，其对象模型如下：

那么动态绑定是怎么实现的呢？
假设我们声明一个类A的指针p来指向对象B:

ClassB b;
ClassA *a = &b;
a->func();

程序在执行a->func()的时候，会发现a是一个指针，且调用的函数是虚函数，接下来便会进行以下的步骤：

根据虚表指针a->__vptr来访问ClassB对应的虚表。虽然指针只能指向基类的部分，但是虚表指针就是属于基类部分，所以指针可以访问到ClassB的虚表指针。
在虚表中查找所调用的函数对应的条目。由于虚表在编译节点就构造出来了。所以可以根据所调用的函数定位到虚表中对应的条目。

所以，通过使用虚函数表，即使是基类的指针来调用函数，也是可以正确调用运行中实际对象的函数。
我们把经过虚表调用虚函数的过程称为动态绑定，其表现出来的线程成为动态多态。

总结

为了实现多态，C++使用了动态绑定技术。这个技术的核心是虚函数
带虚函数的类都拥有一张虚表，虚表属于类不属于对象
带虚函数的对象在创建的时候会自自动创建并赋值一个虚表指针
子类继承出来的虚表指针*_vptr也是基类的一部分

封装、继承、多态是面向对象设计的三个特征，而多台可以说是面向对象设计的关键。C++通过虚函数表，实现了虚函数与对象的动态绑定，从而构建了C++面向对象程序设计的技术

参考文章

C++ 虚函数表剖析