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没有学不会的C++:避免在构造函数或析构函数中调用虚函数

2019.01.08 23:10 1308浏览

我们先来看下下面程序

#include <iostream>
using namespace std;
                                            
class Dog {
public:
    Dog () { cout << "I'm a dog" << endl; }
    virtual ~Dog () { cout << "destroy a dog" << endl; }

	void bark() { cout << "dog bark" << endl; }
    void seeDog() { bark(); }
};

class YellowDog : public Dog {
public:
    YellowDog() { cout << "I'm a yellow dog" << endl; }
    virtual ~YellowDog() { cout << "destroy a yellow dog" << endl;}

    void bark() { cout << "yellow dog bark" << endl; }
};


int main() {
    YellowDog yd = YellowDog();
    yd.seeDog();

    return 0;
}

运行上述程序后,得到以下输出:

I'm a dog
I'm a yellow dog
dog bark
destroy a yellow dog
destroy a dog

可以看到在创建 YellowDog 对象时,首先会调用基类的构造函数,而且虽然是 YellowDog 调用的 seeDog,但执行的却是 Dog::bark,此时,如果你想要调用 YellowDog::bark,你需要把基类 Dog 中的 bark 声明为 virtual 类型,如下:

	virtual void bark() { cout << "dog bark" << endl; }

同时,为了更好的可读性,建议你也将子类中的继承自基类的虚函数也显示的声明为 virtual,此时你再运行上面的程序后,就可以看到 YellowDog::bark 被调用了,这就是 C++ 中的多态或动态绑定。

I'm a dog
I'm a yellow dog
yellow dog bark
destroy a yellow dog
destroy a dog

下面,我们做点小改动,故意让 C++ 中的动态绑定失效,我们把 seeDog() 中的 bark() 挪到 Dog 的构造函数中,看下会出现什么情况

    // ...
    Dog () { cout << "I'm a dog" << endl; bark(); }
    // ...

此时输出变成了

I'm a dog
dog bark
I'm a yellow dog
destroy a yellow dog
destroy a dog

可以看到虽然声明了虚函数,但却没有进行动态绑定,原因在于在调用 Dog 的构造函数时,YellowDog 对象还没有被构造完成,对一个不存在的对象调用其成员函数是非常危险的,所以编译器在这里选择了调用 Dog::bark,而不是 YellowDog::bark,同时要注意的是,在构造函数中尽可能的只做最简单的初始化操作,避免复杂的函数调用。

现在我们把 bark() 放在 Dog 中的析构函数中,看下会发生什么情况

    // ...
    Dog () { cout << "I'm a dog" << endl;  }
    virtual ~Dog () { cout << "destroy a dog" << endl; bark();}
    // ...

输出如下

I'm a dog
I'm a yellow dog
destroy a yellow dog
destroy a dog
dog bark

再一次,多态的特性没有生效,原因在于在析构 YellowDog 的对象时,先调用 YellowDog 的析构函数,即在调用 bark 时,YellowDog 部分的数据已经被清理,此时再调用该对象的虚函数也是非常危险的,所以为了安全起见,编译器又一次选择了调用基类的 bark

以上,我们学到了一条宝贵的经验:

不要在构造函数或析构函数中调用虚函数

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