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構(gòu)造函數(shù)不能聲明為虛函數(shù)的原因及分析

2021-01-05 11:40C語言教程網(wǎng) C/C++

構(gòu)造函數(shù)不需要是虛函數(shù),也不允許是虛函數(shù),因為創(chuàng)建一個對象時我們總是要明確指定對象的類型,盡管我們可能通過實驗室的基類的指針或引用去訪問它但析構(gòu)卻不一定,我們往往通過基類的指針來銷毀對象

1. 從存儲空間角度,虛函數(shù)對應(yīng)一個指向vtable虛函數(shù)表的指針,這大家都知道,可是這個指向vtable的指針其實是存儲在對象的內(nèi)存空間的。問題出來了,如果構(gòu)造函數(shù)是虛的,就需要通過 vtable來調(diào)用,可是對象還沒有實例化,也就是內(nèi)存空間還沒有,怎么找vtable呢?所以構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù)。

2. 從使用角度,虛函數(shù)主要用于在信息不全的情況下,能使重載的函數(shù)得到對應(yīng)的調(diào)用。構(gòu)造函數(shù)本身就是要初始化實例,那使用虛函數(shù)也沒有實際意義呀。所以構(gòu)造函數(shù)沒有必要是虛函數(shù)。虛函數(shù)的作用在于通過父類的指針或者引用來調(diào)用它的時候能夠變成調(diào)用子類的那個成員函數(shù)。而構(gòu)造函數(shù)是在創(chuàng)建對象時自動調(diào)用的,不可能通過父類的指針或者引用去調(diào)用,因此也就規(guī)定構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù)。

3. 構(gòu)造函數(shù)不需要是虛函數(shù),也不允許是虛函數(shù),因為創(chuàng)建一個對象時我們總是要明確指定對象的類型,盡管我們可能通過實驗室的基類的指針或引用去訪問它但析構(gòu)卻不一定,我們往往通過基類的指針來銷毀對象。這時候如果析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù),就不能正確識別對象類型從而不能正確調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

4. 從實現(xiàn)上看,vbtl在構(gòu)造函數(shù)調(diào)用后才建立,因而構(gòu)造函數(shù)不可能成為虛函數(shù)從實際含義上看,在調(diào)用構(gòu)造函數(shù)時還不能確定對象的真實類型(因為子類會調(diào)父類的構(gòu)造函數(shù));而且構(gòu)造函數(shù)的作用是提供初始化,在對象生命期只執(zhí)行一次,不是對象的動態(tài)行為,也沒有必要成為虛函數(shù)。

5. 當(dāng)一個構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用時,它做的首要的事情之一是初始化它的VPTR。因此,它只能知道它是“當(dāng)前”類的,而完全忽視這個對象后面是否還有繼承者。當(dāng)編譯器為這個構(gòu)造函數(shù)產(chǎn)生代碼時,它是為這個類的構(gòu)造函數(shù)產(chǎn)生代碼——既不是為基類,也不是為它的派生類(因為類不知道誰繼承它)。所以它使用的VPTR必須是對于這個類的VTABLE。而且,只要它是最后的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用,那么在這個對象的生命期內(nèi),VPTR將保持被初始化為指向這個VTABLE, 但如果接著還有一個更晚派生的構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用,這個構(gòu)造函數(shù)又將設(shè)置VPTR指向它的 VTABLE,等.直到最后的構(gòu)造函數(shù)結(jié)束。VPTR的狀態(tài)是由被最后調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)確定的。這就是為什么構(gòu)造函數(shù)調(diào)用是從基類到更加派生類順序的另一個理由。但是,當(dāng)這一系列構(gòu)造函數(shù)調(diào)用正發(fā)生時,每個構(gòu)造函數(shù)都已經(jīng)設(shè)置VPTR指向它自己的VTABLE。如果函數(shù)調(diào)用使用虛機制,它將只產(chǎn)生通過它自己的VTABLE的調(diào)用,而不是最后的VTABLE(所有構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用后才會有最后的VTABLE)。

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