假设我有两个c++类:
class A
{
public:
A() { fn(); }
virtual void fn() { _n = 1; }
int getn() { return _n; }
protected:
int _n;
};
class B : public A
{
public:
B() : A() {}
virtual void fn() { _n = 2; }
};
如果我写下面的代码:
int main()
{
B b;
int n = b.getn();
}
有人可能认为n被设为2。
结果是n被设为1。为什么?
当前回答
正如已经指出的那样，对象是在构造时创建的。在构造基对象时，派生对象还不存在，因此虚函数重写不能工作。
然而，如果你的getter返回常量，这可以用多态getter来解决，多态getter使用静态多态性而不是虚函数，或者可以在静态成员函数中表示。本例使用CRTP (https://en.wikipedia.org/wiki/Curiously_recurring_template_pattern)。
template<typename DerivedClass>
class Base
{
public:
inline Base() :
foo(DerivedClass::getFoo())
{}
inline int fooSq() {
return foo * foo;
}
const int foo;
};
class A : public Base<A>
{
public:
inline static int getFoo() { return 1; }
};
class B : public Base<B>
{
public:
inline static int getFoo() { return 2; }
};
class C : public Base<C>
{
public:
inline static int getFoo() { return 3; }
};
int main()
{
A a;
B b;
C c;
std::cout << a.fooSq() << ", " << b.fooSq() << ", " << c.fooSq() << std::endl;
return 0;
}
通过使用静态多态性，基类知道在编译时提供信息时调用哪个类的getter。
其他回答
作为补充，调用尚未完成构造的对象的虚函数也将面临同样的问题。
例如，在对象的构造函数中启动一个新线程，并将该对象传递给新线程，如果新线程在对象完成构造之前调用该对象的虚函数将导致意想不到的结果。
例如:
#include <thread>
#include <string>
#include <iostream>
#include <chrono>
class Base
{
public:
Base()
{
std::thread worker([this] {
// This will print "Base" rather than "Sub".
this->Print();
});
worker.detach();
// Try comment out this code to see different output.
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
}
virtual void Print()
{
std::cout << "Base" << std::endl;
}
};
class Sub : public Base
{
public:
void Print() override
{
std::cout << "Sub" << std::endl;
}
};
int main()
{
Sub sub;
sub.Print();
getchar();
return 0;
}
这将输出:
Base
Sub
我刚刚在一个程序中出现了这个错误。 我有这样的想法:如果方法在构造函数中被标记为纯虚函数会发生什么?
class Base {
public:
virtual int getInt() = 0;
Base(){
printf("int=%d\n", getInt());
}
};
class Derived : public Base {
public:
virtual int getInt() override {return 1;}
};
和…有趣的事情!你首先得到编译器的警告:
warning: pure virtual ‘virtual int Base::getInt() const’ called from constructor
和一个来自ld的错误!
/usr/bin/ld: /tmp/ccsaJnuH.o: in function `Base::Base()':
main.cpp:(.text._ZN4BaseC2Ev[_ZN4BaseC5Ev]+0x26): undefined reference to `Base::getInt()'
collect2: error: ld returned 1 exit status
这是完全不合逻辑的，你只得到一个警告从编译器!
原因是c++对象的构造就像洋葱，由内而外。基类在派生类之前构造。所以，在生成B之前，必须先生成a。当调用A的构造函数时，它还不是B，因此虚函数表中仍然有A的fn()副本的条目。
你知道Windows资源管理器的崩溃错误吗?“纯虚函数调用…” 同样的问题…
class AbstractClass
{
public:
AbstractClass( ){
//if you call pureVitualFunction I will crash...
}
virtual void pureVitualFunction() = 0;
};
由于pureVitualFunction()函数没有实现，并且在构造函数中调用该函数，因此程序将崩溃。
从构造函数或析构函数调用虚函数是危险的，应该尽可能避免。所有c++实现都应该在当前构造函数中调用在层次结构级别定义的函数的版本，而不是更进一步。
c++ FAQ Lite在第23.7节中详细介绍了这一点。我建议你阅读这篇文章(以及FAQ的其余部分)。
摘录:
[…在构造函数中，虚调用机制被禁用，因为从派生类重写还没有发生。对象是从基础开始构造的，即“先基础后派生”。 […] 销毁是“在基类之前执行派生类”，因此虚函数的行为与构造函数一样:只使用局部定义—并且不调用覆盖函数以避免触及对象的(现在已销毁的)派生类部分。
编辑修正大部分到全部(谢谢litb)
