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为什么C++的构造函数不可以是虚函数,而析构函数可以是虚函数

程序开发语言 Moxun 7个月前 (05-29) 296次浏览 0个评论

转载自:https://blog.csdn.net/zhang2531/article/details/51218149

1、为什么构造函数不可以是虚函数

①从存储空间角度

虚函数对应一个vtable,这大家都知道,可是这个vtable其实是存储在对象的内存空间的。问题出来了,如果构造函数是虚的,就需要通过 vtable来调用,可是对象还没有实例化,也就是内存空间还没有,无法找到vtable,所以构造函数不能是虚函数。

②从使用角度

虚函数主要用于在信息不全的情况下,能使覆盖的函数得到对应的调用。构造函数本身就是要初始化实例,那使用虚函数也没有实际意义呀。所以构造函数没有必要是虚函数。

虚函数的作用在于通过父类的指针或者引用来调用它的时候能够变成调用子类的那个成员函数。而构造函数是在创建对象时自动调用的,不可能通过父类的指针或者引用去调用,因此也就规定构造函数不能是虚函数。

③构造函数不需要是虚函数,也不允许是虚函数,因为创建一个对象时我们总是要明确指定对象的类型,尽管我们可能通过实验室的基类的指针或引用去访问它。但析构却不一定,我们往往通过基类的指针来销毁对象。这时候如果析构函数不是虚函数,就不能正确识别对象类型从而不能正确调用析构函数。

④从实现上看,vbtl在构造函数调用后才建立,因而构造函数不可能成为虚函数

从实际含义上看,在调用构造函数时还不能确定对象的真实类型(因为子类会调父类的构造函数);而且构造函数的作用是提供初始化,在对象生命期只执行一次,不是对象的动态行为,也没有太大的必要成为虚函数

⑤当一个构造函数被调用时,它做的首要的事情之一是初始化它的V P T R。因此,它只能知道它是“当前”类的,而完全忽视这个对象后面是否还有继承者。当编译器为这个构造函数产生代码时,它是为这个类的构造函数产生代码- -既不是为基类,也不是为它的派生类(因为类不知道谁继承它)。

所以它使用的V P T R必须是对于这个类的V TA B L E。而且,只要它是最后的构造函数调用,那么在这个对象的生命期内, V P T R将保持被初始化为指向这个V TA B L E, 但如果接着还有一个更晚派生的构造函数被调用,这个构造函数又将设置V P T R指向它的 V TA B L E,等.直到最后的构造函数结束。V P T R的状态是由被最后调用的构造函数确定的。这就是为什么构造函数调用是从基类到更加派生 类顺序的另一个理由。

但是,当这一系列构造函数调用正发生时,每个构造函数都已经设置V P T R指向它自己的 V TA B L E。如果函数调用使用虚机制,它将只产生通过它自己的V TA B L E的调用,而不是最后的V TA B L E(所有构造函数被调用后才会有最后的V TA B L E)。

2、为什么析构函数可以是虚函数

编译器总是根据类型来调用类成员函数。但是一个派生类的指针可以安全地转化为一个基类的指针。这样删除一个基类的指针的时候,C++不管这个指针指向一个基类对象还是一个派生类的对象,调用的都是基类的析构函数而不是派生类的。如果你依赖于派生类的析构函数的代码来释放资源,而没有重载析构函数,那么会有资源泄漏。

所以建议的方式是将析构函数声明为虚函数。如果你使用MFC,并且以CObject或其派生类为基类,那么MFC已经为你做了这件事情;CObject的析构函数是虚函数。一个函数一旦声明为虚函数,那么不管你是否加上virtual 修饰符,它在所有派生类中都成为虚函数。但是由于理解明确起见,建议的方式还是加上virtual 修饰符。

C++不把虚析构函数直接作为默认值的原因是虚函数表的开销以及和C语言的类型的兼容性。有虚函数的对象总是在开始的位置包含一个隐含的虚函数表指针成员。如果是对于MFC类CPoint和CSize这样的小型类,增加一个指针就增加了很多内存占用,而且使得其内存表示和基类POINT和SIZE不一致。


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