Note of Justin

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Justin 于 2009-11-08

其實(shí)是說不要在構(gòu)造/析構(gòu)函數(shù)里調(diào)用虛函數(shù)。

道理也是不難但也不那么明顯：
虛函數(shù)擁有虛函數(shù)的類就有虛表，虛表可能會(huì)引發(fā)子類相應(yīng)虛函數(shù)的調(diào)用，在這些調(diào)用中有可能對(duì)某些子類對(duì)象成員的訪問。
在構(gòu)造一個(gè)子類對(duì)象的時(shí)候可以分成這幾步：開始構(gòu)造父類部分 -> 完成父類部分并開始構(gòu)造子類部分 -> 完成子類部分(完成整個(gè)構(gòu)造工作)
析構(gòu)一個(gè)子類對(duì)象的時(shí)候：開始析構(gòu)子類部分 -> 子類析構(gòu)完畢并開始析構(gòu)父類部分 -> 完成析構(gòu)父類部分(完成整個(gè)析構(gòu)工作)

在構(gòu)造函數(shù)的第一步，子類對(duì)象成員還不存在，調(diào)用虛函數(shù)有可能會(huì)訪問不存在的子類成員；哪怕到了第二步，因?yàn)樽宇悓?duì)象還沒有完全構(gòu)造完畢，此時(shí)調(diào)用虛函數(shù)也是危險(xiǎn)的。
事實(shí)上在整個(gè)構(gòu)造過程中，該對(duì)象都被視作一個(gè)父類對(duì)象。(不是我說的，是Scott說的)
反過來也是同樣道理，在析構(gòu)函數(shù)的第一步，子類成員已經(jīng)開始銷毀，不能調(diào)用虛函數(shù)；到了第二步，整個(gè)子類部分都沒有了，更不能用虛函數(shù)了。
而在整個(gè)析構(gòu)過程中，該對(duì)象也是被看作是父類對(duì)象的。

大師說的是道理，我大概只能聯(lián)想。

一個(gè)模特的工作是穿上服裝拍照。拍照這個(gè)技術(shù)活可以看作是這個(gè)對(duì)象的一個(gè)虛函數(shù)。在女模的一天之始，美麗動(dòng)人的她需要先起床(基類構(gòu)造)，習(xí)慣裸睡的她還需要到更衣室去穿衣服(子類構(gòu)造)。然后她對(duì)攝影師說“準(zhǔn)備好啦”(構(gòu)造完畢)，就開始一天的工作：被拍。到了晚上女模回家(開始析構(gòu))，先要卸掉身上的束縛(子類析構(gòu))，最后上床(基類析構(gòu))，當(dāng)然，是不是一個(gè)人上床不屬于我聯(lián)想的范圍。
作為拍照這個(gè)虛函數(shù)來說，女模睡覺的時(shí)候是不能做的，這個(gè)時(shí)候她還沒有擺姿勢(shì)的意識(shí)；女模起床以后也是不能拍的，因?yàn)橐路€沒穿上(OK……我承認(rèn)這個(gè)例子不是很好)；穿好衣服，她說“準(zhǔn)備好啦”，拍照就可以開始了。同樣道理，最遲你也只能在她晚上說拜拜之前拍完，到回家開始脫衣服睡覺覺之后，你就要等到明天再工作了。

然而問題往往沒有那么簡(jiǎn)單明了：很多時(shí)候一個(gè)構(gòu)造/析構(gòu)函數(shù)里會(huì)調(diào)用一些普通的函數(shù)，而這些函數(shù)又可能間接地調(diào)用了虛函數(shù)。在這種情況下，傻大粗的編譯器不會(huì)報(bào)錯(cuò)。到了災(zāi)難發(fā)生時(shí)只有程序員可憐兮兮地抓臭蟲……
那么有沒有辦法能夠確保虛函數(shù)不會(huì)在對(duì)象構(gòu)造/析構(gòu)過程中被調(diào)用呢？別看我，大師開講了：

方法之一就是用參數(shù)傳遞代替虛函數(shù)機(jī)制。把可能被構(gòu)造函數(shù)調(diào)用的虛函數(shù)改成非虛函數(shù)，然后讓父類的構(gòu)造函數(shù)將需要的信息/數(shù)據(jù)通過參數(shù)傳遞給子類構(gòu)造函數(shù)。對(duì)于析構(gòu)函數(shù)，做法也類似。碼了那么多字，要不，來段代碼消化消化？

Class?Parent
{
public :
???Parent();
???Parent( const ?std:: string & ?WordsFromChild)
??? {
??????DoStuff(WordsFromChild);
?????? // ..
???} ;
??? void ?DoStuff( const ?std:: string & ?WordsFromChild);
}

Class?Child?:? public ?Parent
{
public :
???Child( /**/ /* some?parameters?here */ )
???:?Parent(TellParent( /**/ /* some?parameters?here */ ))
??? {
?????? // ..
???} ;
private :
??? static ?std:: string & ?TellParent( /**/ /* some?parameters?here */ );
}

也許看到這里會(huì)想：要是TellParent()中訪問了未被初始化的子類成員呢？那不也是一樣有問題么？
注意，這就是為什么前面有個(gè)static限定的原因。因?yàn)殪o態(tài)函數(shù)可以在對(duì)象的初始化階段就開始工作，更詳細(xì)的描述看這里。



---【補(bǔ)充筆記】---
樓下有好心朋友提醒：對(duì)象調(diào)用的虛函數(shù)是“本地版本”。
于是把書上的例子修改了一下：

class?base{
public:
???base(){
??????saysomething();
???}
???????
???virtual?void?saysomething(){?
??????printf("hello?from?base\n");?
??????dosomething();
???}

???virtual?void?dosomething()?=?0;
};
???????
class?derived?:?public?base{
public:
???derived(){
??????saysomething();
???}

???virtual?void?saysomething(){
??????printf("hello?from?derived\n");
??????dosomething();
???}

???virtual?void?dosomething(){
??????printf("well,?actually?we?never?get?here\n");
???}
};
??????
main(){
???derived?D;
}

執(zhí)行的結(jié)果是(Win XP, DEV C++ 4.9.9.2)

hello?from?base...
pure?virtual?method?called

This?application?has?requested?the?Runtime?to?terminate?it?in?an?unusual?way.
Please?contact?the?application's?support?team?for?more?information.

可以看出的是，Jackie和1111說的是對(duì)的(至少在上面的環(huán)境下)：“子類的虛表在子類的構(gòu)造函數(shù)時(shí)生成，所以在父類的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)使用的是父類的版本。”