面试题：C++中函数重载与虚函数在性能优化方面的基础差异

函数重载

实现机制：
- 编译期：函数重载是基于函数签名（函数名、参数列表，不包括返回值类型）在编译期进行决议。编译器根据调用函数时提供的参数的数量、类型和顺序来选择合适的函数版本。例如：
```
void func(int a);
void func(double a);
int main() {
    func(5); // 调用 void func(int a)
    func(5.5); // 调用 void func(double a)
}
```
编译器在编译时就能确定具体调用哪个函数，因为参数的类型不同，函数签名不同，从而可以区分不同的重载版本。
对性能优化方向的影响：
- 编译期优化：由于编译期就能确定调用，编译器可以进行内联优化等编译期优化技术。例如，如果一个重载函数代码量较小且频繁调用，编译器可以将函数代码直接嵌入到调用处，减少函数调用的开销（如栈操作等），提高执行效率。

虚函数

实现机制：
- 运行期：虚函数基于对象的实际类型在运行期进行决议。C++通过虚函数表（vtable）和虚指针（vptr）来实现虚函数机制。每个包含虚函数的类都有一个虚函数表，类的对象包含一个指向该虚函数表的虚指针。当通过基类指针或引用调用虚函数时，程序在运行时根据对象实际指向的类型（通过虚指针找到对应的虚函数表）来确定调用哪个虚函数的实现。例如：
```
class Base {
public:
    virtual void func() {
        std::cout << "Base::func" << std::endl;
    }
};
class Derived : public Base {
public:
    void func() override {
        std::cout << "Derived::func" << std::endl;
    }
};
int main() {
    Base* ptr = new Derived();
    ptr->func(); // 运行时根据ptr实际指向的Derived对象，调用Derived::func
    delete ptr;
}
```
对性能优化方向的影响：
- 运行期开销：因为是运行期决议，存在额外的开销。每次通过基类指针或引用调用虚函数时，都需要通过虚指针找到虚函数表，再从虚函数表中找到对应的函数地址，这增加了间接寻址的开销。
- 优化方向：在性能敏感的代码中，如果虚函数调用频繁，可以考虑减少虚函数的使用。例如，在某些场景下，如果对象类型在编译期可以确定，可以使用静态多态（如模板）来替代动态多态（虚函数），以减少运行期开销。另外，对于虚函数内部的代码，可以进行优化，减少函数内部的复杂计算等操作，以降低运行期虚函数调用带来的额外开销的影响。

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面试题：C++中函数重载与虚函数在性能优化方面的基础差异

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面试题答案

函数重载

虚函数