C++:構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)能否為虛函數(shù)
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C++:構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)能否為虛函數(shù)?
簡(jiǎn)單回答是:構(gòu)造函數(shù)不能為虛函數(shù),而析構(gòu)函數(shù)可以且常常是虛函數(shù)。
(1) 構(gòu)造函數(shù)不能為虛函數(shù)
讓我們來(lái)看看大牛C++之父 Bjarne Stroustrup 在《The C++ Programming Language》里是怎么說(shuō)的:
To construct an object, a constructor needs the exact type of the object it is to create. Consequently, a constructor cannot be virtual. Furthermore, a constructor is not quite an ordinary function, In particular, it interacts with memory management in ways ordinary member functions don't. Consequently, you cannot have a pointer to a constructor.
--- From 《The C++ Progamming Language》15.6.2
然而大牛就是大牛,這段話對(duì)一般人來(lái)說(shuō)太難理解了。那下面就試著解釋一下為什么:
這就要涉及到C++對(duì)象的構(gòu)造問(wèn)題了,C++對(duì)象在三個(gè)地方構(gòu)建:(1)函數(shù)堆棧;(2)自由存儲(chǔ)區(qū),或稱(chēng)之為堆;(3)靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)。無(wú)論在那里構(gòu)建,其過(guò)程都是兩步:首先,分配一塊內(nèi)存;其次,調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。好,問(wèn)題來(lái)了,如果構(gòu)造函數(shù)是虛函數(shù),那么就需要通過(guò)vtable 來(lái)調(diào)用,但此時(shí)面對(duì)一塊 raw memeory,到哪里去找 vtable 呢?畢竟,vtable 是在構(gòu)造函數(shù)中才初始化的啊,而不是在其之前。因此構(gòu)造函數(shù)不能為虛函數(shù)。
(2)析構(gòu)函數(shù)可以是虛函數(shù),且常常如此
這個(gè)就好理解了,因?yàn)榇藭r(shí) vtable 已經(jīng)初始化了;況且我們通常通過(guò)基類(lèi)的指針來(lái)銷(xiāo)毀對(duì)象,如果析構(gòu)函數(shù)不為虛的話,就不能正確識(shí)別對(duì)象類(lèi)型,從而不能正確銷(xiāo)毀對(duì)象。
為什么構(gòu)造函數(shù)不能為虛函數(shù)?
1)從存儲(chǔ)空間角度
虛函數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)虛函數(shù)表vtable,這個(gè)vtable其實(shí)是存儲(chǔ)在對(duì)象的內(nèi)存空間的。但是,如果構(gòu)造函數(shù)是虛的,就需要通過(guò)vtable來(lái)調(diào)用,可是對(duì)象還沒(méi)有實(shí)例化,也就是內(nèi)存空間還沒(méi)有,無(wú)法找到vtable,所以構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù)。
即vtable是在構(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)。
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(duì)應(yīng)的調(diào)用。構(gòu)造函數(shù)本身就是要初始化實(shí)例,那使用虛函數(shù)也沒(méi)有實(shí)際意義,所以構(gòu)造函數(shù)沒(méi)有必要是虛函數(shù)。
虛函數(shù)的作用在于通過(guò)父類(lèi)的指針或者引用來(lái)調(diào)用它的時(shí)候能夠變成調(diào)用子類(lèi)的那個(gè)成員函數(shù)。而構(gòu)造函數(shù)是在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)自動(dòng)調(diào)用的,不可能通過(guò)父類(lèi)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)。