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C++純虛函數調用

編輯：C++入門知識

閱讀本文之前，讀者需要掌握 C++ 虛函數的基本用法，以及了解 C++ 的虛函數是怎麼實現的，此為基礎內容，不在本文的討論范圍。在上次實習生面試中，面試官了我C++虛函數是怎樣實現的問題。我想讀過 Inside the C++ Object Model 這本書的人對這點都是比較熟悉的，在解釋過程中，他又問了我純虛函數是什麼，用來做什麼。我在回答的過程中簡單提了下“C++ 的純虛函數在特殊情況下是有可能會被調用的，具體的行為由 C++ 的標准庫的實現決定”，後來回想起這句話，想了好久沒想到具體的被調用的情況，幸好面試官沒追問這個問題，否則我真得語塞了（當時幾乎整個過程都是我在滔滔不絕的回答，面試官就一直嗯嗯嗯的狀態）。趁現在比較閒又不想復習考試，就順便寫寫代碼，針對這個問題總結出一篇博客文章與大家交流。首先，必須清楚的是純虛函數本身是不應該被調用的！因為純虛函數是用來定義接口的，有時候基類自己找不到一個合情合理的實現，所以用虛函數的形式聲明，讓他的子類去做具體的實現。因此，如果純虛函數被調用了，那一定是你的程序裡出現了邏輯上的錯誤，這是我們在工作中需要了解和避免的，這也就是本文討論的目的之一啦。你知道，虛函數是通過指針或者引用來調用的，調用的具體函數由指針/引用的實際決定。而這個實際的對象，是可以由這個對象的內存塊中的第一個值，vptr，指向虛函數表的指針來確定的。純虛函數是屬於基類的，所以要調用純虛函數，這個指針所指的對象必須是基類。但是呢，抽象類（包含了純虛函數的類）的對象是不允許被用戶定義的，唔，這個規定看似嚴謹，C++ 怎麼可能讓你去調用純虛函數，看本文的你也在好奇這個問題吧。不允許用戶定義抽象類的對象，是的，不代表這種對象不能被構造！記得對象的構造過程，是先調用基類的構造函數，再調用子類的構造函數，也就是先構造基類對象，再構造子類對象，對象的析構我就不提了哈。也就是說，在基類的構造函數裡調用的任何虛函數，都是調用基類自己的虛函數，而不是子類的虛函數，噢！漏洞就在這裡！

Base{
:
      foo()=;
    Base()   { foo();  }    };
Derived: Base{
     foo() {  }
};
main() {
    Derived d;
} 很幸運的，編譯器能發現錯誤並向你吐槽，以下是我使用CodeBlocks（自帶MinGw的，含基於gcc 4.7.1的編譯器）編譯得到的一個警告和一個鏈接錯誤：編譯警告：warning: pure virtual 'virtual void Base::foo()' called from constructor 鏈接錯誤：undefined reference to `Base::foo()' 但是很不幸的，實際的應用中代碼往往復雜得多，使得編譯器無法在編譯的時候發現問題。修改上面的代碼如下，就可以成功的調用到虛函數了： Base{
:
      foo()=;


};

Derived: Base{
     foo() {  }
};

main() {
    Derived d;
} 運行後得到的結果為：