Note of Justin

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Justin 于 2009-11-08

其實是說不要在構造/析構函數里調用虛函數。

道理也是不難但也不那么明顯：
虛函數擁有虛函數的類就有虛表，虛表可能會引發子類相應虛函數的調用，在這些調用中有可能對某些子類對象成員的訪問。
在構造一個子類對象的時候可以分成這幾步：開始構造父類部分 -> 完成父類部分并開始構造子類部分 -> 完成子類部分(完成整個構造工作)
析構一個子類對象的時候：開始析構子類部分 -> 子類析構完畢并開始析構父類部分 -> 完成析構父類部分(完成整個析構工作)

在構造函數的第一步，子類對象成員還不存在，調用虛函數有可能會訪問不存在的子類成員；哪怕到了第二步，因為子類對象還沒有完全構造完畢，此時調用虛函數也是危險的。
事實上在整個構造過程中，該對象都被視作一個父類對象。(不是我說的，是Scott說的)
反過來也是同樣道理，在析構函數的第一步，子類成員已經開始銷毀，不能調用虛函數；到了第二步，整個子類部分都沒有了，更不能用虛函數了。
而在整個析構過程中，該對象也是被看作是父類對象的。

大師說的是道理，我大概只能聯想。

一個模特的工作是穿上服裝拍照。拍照這個技術活可以看作是這個對象的一個虛函數。在女模的一天之始，美麗動人的她需要先起床(基類構造)，習慣裸睡的她還需要到更衣室去穿衣服(子類構造)。然后她對攝影師說“準備好啦”(構造完畢)，就開始一天的工作：被拍。到了晚上女模回家(開始析構)，先要卸掉身上的束縛(子類析構)，最后上床(基類析構)，當然，是不是一個人上床不屬于我聯想的范圍。
作為拍照這個虛函數來說，女模睡覺的時候是不能做的，這個時候她還沒有擺姿勢的意識；女模起床以后也是不能拍的，因為衣服還沒穿上(OK……我承認這個例子不是很好)；穿好衣服，她說“準備好啦”，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單明了：很多時候一個構造/析構函數里會調用一些普通的函數，而這些函數又可能間接地調用了虛函數。在這種情況下，傻大粗的編譯器不會報錯。到了災難發生時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不會在對象構造/析構過程中被調用呢？別看我，大師開講了：

方法之一就是用參數傳遞代替虛函數機制。把可能被構造函數調用的虛函數改成非虛函數，然后讓父類的構造函數將需要的信息/數據通過參數傳遞給子類構造函數。對于析構函數，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static限定的原因。因為靜態函數可以在對象的初始化階段就開始工作，更詳細的描述看這里。



---【補充筆記】---
樓下有好心朋友提醒：對象調用的虛函數是“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;
}

執行的結果是(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說的是對的(至少在上面的環境下)：“子類的虛表在子類的構造函數時生成，所以在父類的構造函數中調用虛函數使用的是父類的版本。”