[温习C/C++]0x09 C++构造函数中调用虚函数会发生什么？

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 $温习C/C++$ 0x09 C++构造函数中调用虚函数会发生什么？

构造函数中调用虚函数案例

cpp 复制代码

#include <iostream>  
  
class B {  
public:  
    B() {  
        f(); // 关键点：构造函数中调用虚函数  
    }  
    virtual void f() {  
        std::cout << "base f()" << std::endl;  
    }  
};  
  
// C 必须公有继承 B，才能体现虚函数重写  
class C : public B {  
public:  
    C() {  
        f();  
    }  
    // 重写基类的虚函数  
    void f() override {  
        std::cout << "derive f()" << std::endl;  
    }  
};  
  
int main() {
	// B* obj = reinterpret_cast<B *>(new C());
    B* obj = new C();  
    obj->f();  
    return 0;  
}

输出

bash 复制代码

base f()
derive f()
derive f()

执行流程分析

创建C对象： new C()
- 首先调用基类B的构造函数
- 在B的构造函数中调用 f() ，此时调用的是 B::f() （基类版本），因为C的部分还没有被构造
- 然后调用C的构造函数
- 在C的构造函数中调用 f() ，此时调用的是 C::f() （派生类版本），因为C的部分已经开始构造
通过B*指针调用f() ： obj->f()
- 此时对象已经完全构造完成，虚函数表已经正确设置，所以会调用 C::f() （派生类版本）

技术要点

虚函数在构造函数中的行为

构造函数中调用虚函数不会触发多态：当在基类构造函数中调用虚函数时，只会调用基类自己的版本，而不是派生类的重写版本。
原因：在构造基类时，派生类的部分还没有被构造，虚函数表还没有完全设置好，所以无法调用派生类的重写函数。

类的声明顺序

在C++中，类必须在使用前声明。如果类C继承自类B，那么类B必须在类C之前声明。

类型转换

reinterpret_cast<B >(new C()) 是不必要的，因为C公有继承自B，所以可以直接隐式转换： B obj = new C();

总结

C++中一个重要的特性：

构造函数中调用虚函数不会发生多态。
这是因为在构造过程中，对象的类型是从基类到派生类逐渐构建的，在基类构造函数执行时，派生类的部分还不存在，所以虚函数调用会被解析为基类的版本。