La devirtualización es una optimización del compilador que convierte llamadas a funciones virtuales en llamadas directas a métodos específicos, eliminando el costo de la tabla de funciones virtuales (vtable). Esta técnica mejora el rendimiento al evitar el direccionamiento típico del polimorfismo en C++.
El compilador puede devirtualizar en dos situaciones principales. Primero, cuando conoce el tipo dinámico exacto del objeto: si crea una instancia de Apple y llama a su método f(), el compilador sabe que debe usar Apple::f() directamente, sin importar si es virtuales. En casos más complejos, como objetos recibidos como punteros base, compiladores avanzados usan análisis de flujo de datos para deducir el tipo real. GCC, Clang, MSVC e ICC manejan estos casos de manera diferente.
Segundo, cuando el compilador puede probar que una clase no puede tener clases derivadas (proof of leafness). Esto ocurre de varias formas: marcar una clase como final impide que tenga hijos; marcar un método como final evita overrides; una clase con enlace interno (definida en un namespace anónimo) no puede ser heredada desde otras unidades de traducción; o usar una clase como miembro privado de otra clase visible públicamente.
Los programas reales usan frecuentemente esta técnica: bibliotecas públicas exponen clases base en headers, mientras que las implementaciones concretas permanecen privadas en archivos .cpp individuales. Poner estas implementaciones en namespaces anónimos permite al compilador devirtualizar llamadas.
Las limitaciones son importantes: diferentes compiladores manejan casos complejos de forma inconsistente; técnicas como Link-Time Optimization (LTO) pueden mejorar la devirtualización, pero son difíciles de experimentar; y hay casos extremos peculiares, como destructores final, que solo Clang optimiza.