为什么c++没有虚构造函数?


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有一个非常基本的原因:构造函数实际上是静态函数,而在c++中没有静态函数可以是虚函数。

如果你有丰富的c++经验,你就会知道静态函数和成员函数之间的区别。静态函数与CLASS相关联,而不是与对象(实例)相关联,因此它们看不到“this”指针。只有成员函数可以是虚函数,因为虚表——使“虚”工作的函数指针的隐藏表——实际上是每个对象的数据成员。

构造函数的任务是什么?它在名称中——“T”构造函数在分配T对象时初始化它们。这将自动排除它成为成员函数!对象必须先存在,然后才有this指针,从而有虚表。这意味着即使语言将构造函数视为普通函数(它并没有,由于相关原因,我不会深入讨论),它们也必须是静态成员函数。

了解这一点的一个好方法是查看“Factory”模式,特别是工厂函数。它们做你想做的事情,你会注意到,如果类T有一个工厂方法,它是ALWAYS STATIC。这是必须的。

其他回答

当人们问这样的问题时,我喜欢对自己说:“如果这真的是可能的,会发生什么?”我真的不知道这意味着什么,但我猜这可能与能够基于所创建对象的动态类型重写构造函数实现有关。

我看到了一些潜在的问题。首先,在调用虚构造函数时,派生类不会被完全构造,因此实现中存在潜在的问题。

其次,在多重继承的情况下会发生什么?你的虚构造函数可能会被多次调用,然后你需要有某种方法知道哪个被调用了。

第三,一般来说,在构造时,对象并没有完全构造虚拟表,这意味着需要对语言规范进行很大的更改,以允许在构造时就知道对象的动态类型。这将允许基类构造函数在构造时调用其他虚函数,使用未完全构造的动态类类型。

最后,正如其他人指出的那样,您可以使用静态的“create”或“init”类型函数实现一种虚拟构造函数,基本上与虚拟构造函数所做的事情相同。

与面向对象的语言(如Smalltalk或Python)不同,这些语言的构造函数是表示类的对象的虚拟方法(这意味着您不需要GoF抽象工厂模式,因为您可以传递表示类的对象,而不是自己创建),c++是一种基于类的语言,并且没有表示语言的任何构造的对象。该类在运行时不作为对象存在,因此不能对其调用虚方法。

这符合“不用就不用付钱”的理念,尽管我所见过的每个大型c++项目最终都实现了某种形式的抽象工厂或反射。

If you think logically about how constructors work and what the meaning/usage of a virtual function is in C++ then you will realise that a virtual constructor would be meaningless in C++. Declaring something virtual in C++ means that it can be overridden by a sub-class of the current class, however the constructor is called when the objected is created, at that time you cannot be creating a sub-class of the class, you must be creating the class so there would never be any need to declare a constructor virtual.

另一个原因是,构造函数的名字与其类名相同如果我们将构造函数声明为virtual,那么它应该在它的派生类中以相同的名字重新定义,但两个类的名字不能相同。所以不可能有一个虚拟构造函数。

听可靠消息。:)

选自Bjarne Stroustrup的c++风格和技术常见问题解答为什么没有虚拟构造函数?

虚拟调用是一种在给定局部条件下完成工作的机制 信息。特别地,“virtual”允许我们调用一个函数 只知道任何接口,而不知道对象的确切类型。来 创建对象时需要完整的信息。特别是,你 需要知道你想要创建的确切类型。因此, “对构造函数的调用”不能是虚的。

FAQ条目继续给出了一种不使用虚拟构造函数实现此目的的方法的代码。

The virtual mechanism only works when you have a based class pointer to a derived class object. Construction has it's own rules for the calling of base class constructors, basically base class to derived. How could a virtual constructor be useful or called? I don't know what other languages do, but I can't see how a virtual constructor could be useful or even implemented. Construction needs to have taken place for the virtual mechanism to make any sense and construction also needs to have taken place for the vtable structures to have been created which provides the mechanics of the polymorphic behaviour.