C++:構造函數(shù)和析構函數(shù)能否為虛函數(shù)
C++:構造函數(shù)和析構函數(shù)能否為虛函數(shù)?
簡單回答是:構造函數(shù)不能為虛函數(shù),而析構函數(shù)可以且常常是虛函數(shù)。
(1) 構造函數(shù)不能為虛函數(shù)
讓我們來看看大牛C++之父 Bjarne Stroustrup 在《The C++ Programming Language》里是怎么說的:
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,這段話對一般人來說太難理解了。那下面就試著解釋一下為什么:
這就要涉及到C++對象的構造問題了,C++對象在三個地方構建:(1)函數(shù)堆棧;(2)自由存儲區(qū),或稱之為堆;(3)靜態(tài)存儲區(qū)。無論在那里構建,其過程都是兩步:首先,分配一塊內存;其次,調用構造函數(shù)。好,問題來了,如果構造函數(shù)是虛函數(shù),那么就需要通過vtable 來調用,但此時面對一塊 raw memeory,到哪里去找 vtable 呢?畢竟,vtable 是在構造函數(shù)中才初始化的啊,而不是在其之前。因此構造函數(shù)不能為虛函數(shù)。
(2)析構函數(shù)可以是虛函數(shù),且常常如此
這個就好理解了,因為此時 vtable 已經初始化了;況且我們通常通過基類的指針來銷毀對象,如果析構函數(shù)不為虛的話,就不能正確識別對象類型,從而不能正確銷毀對象。
為什么構造函數(shù)不能為虛函數(shù)?
1)從存儲空間角度
虛函數(shù)對應一個虛函數(shù)表vtable,這個vtable其實是存儲在對象的內存空間的。但是,如果構造函數(shù)是虛的,就需要通過vtable來調用,可是對象還沒有實例化,也就是內存空間還沒有,無法找到vtable,所以構造函數(shù)不能是虛函數(shù)。
即vtable是在構造函數(shù)調用后才建立,因而構造函數(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)得到對應的調用。構造函數(shù)本身就是要初始化實例,那使用虛函數(shù)也沒有實際意義,所以構造函數(shù)沒有必要是虛函數(shù)。
虛函數(shù)的作用在于通過父類的指針或者引用來調用它的時候能夠變成調用子類的那個成員函數(shù)。而構造函數(shù)是在創(chuàng)建對象時自動調用的,不可能通過父類的指針或者引用去調用,因此也就規(guī)定構造函數(shù)不能是虛函數(shù)。





