Overloading은 같은 이름의 함수를 매개변수 차이로 여러 개 정의하는 것이고, overriding은 부모의 virtual 함수를 자식이 재정의하는 것입니다. Overloading은 compile time에, overriding은 runtime에 실제 호출이 결정됩니다.

base class 타입으로 객체를 다룰 때도 실제 derived class의 함수를 호출하기 위해 필요합니다. virtual 없이 base class 포인터로 함수를 호출하면 항상 base class의 구현이 실행됩니다.

정적 다형성은 compile time에 결정되는 다형성으로, overloading과 template이 여기에 해당합니다. 동적 다형성은 runtime에 실제 객체 타입에 따라 호출이 결정되며, virtual function과 vtable이 핵심입니다. 정적 다형성은 런타임 비용이 없지만 유연성이 낮고, 동적 다형성은 간접 호출 비용이 있지만 런타임에 타입을 바꿀 수 있습니다.

vtable은 virtual function 호출을 위해 class별 함수 주소를 모아둔 table입니다. 객체는 보통 vptr을 통해 자신의 실제 type에 맞는 vtable을 참조합니다. 컴파일러가 class 정의 시 자동으로 생성합니다.

virtual dispatch는 간접 호출이므로 inline 최적화가 어려울 수 있고, 객체 layout에 vptr이 추가될 수 있습니다. 다만 설계 유연성을 얻기 위한 비용입니다.

피할 수 있습니다. 구체 타입을 알고 있다면 직접 함수를 호출하면 됩니다. template 기반 정적 다형성인 CRTP(Curiously Recurring Template Pattern) 패턴을 활용하면 compile time에 타입이 결정되어 vtable 없이도 다형적 동작을 구현할 수 있습니다.