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Effective C++_笔记_条款09_绝不在构造和析构过程中调用virtual函数

2024-07-08 08:21:30   221人阅读

   （整理自Effctive C++，转载请注明。整理者：华科小涛@http://www.cnblogs.com/hust-ghtao/）

 

为方便采用书上的例子，先提出问题，在说解决方案。

1 问题

 

   1: class Transaction{
   2: public:
   3:     Transaction();
   4:     virtual void LogTransaction() const = 0 ;
   5:     ...
   6: };
   7:  
   8: Transaction::Transaction()                //Base class 的构造函数之实现
   9: {
  10:     ...
  11:     LogTransaction();                    //最后动作是调用LogTransaction函数
  12: }
  13:  
  14: class BuyTransaction:public Transaction{
  15: public:
  16:     virtual void LogTransaction() const ; 
  17:  
  18: };

 

 

    假设在程序中：

 

   1: BuyTransaction b ;

 

 

    BuyTransaction构造函数会被调用，但首先Transaction的构造函数会被调用；derived class对象内的base class成分会在derived class自身成分被构造之前先构造妥当。Transaction构造函数最后一行调用virtual函数LogTransaction是base class内的版本。是的，base class构造期间virtual函数绝对不会下降到derived class阶层。即“在base class 构造期间，virtual函数不是virtual函数”。

    这一似乎反直觉的行为有个好理由：对于base class构造函数的执行更早于derived class构造函数，当base class构造函数执行时derived class的成员变量尚未初始化。如果此期间调用virtual函数下降至derived class阶层，要知道derived class的函数几乎必然取用local成员变量，而那些变量尚未初始化，C++不允许你这样做。

    其实还有更根本的原因：在derived class对象的base class构造期间，对象的类型是derived class。

    相同道理也适用于析构函数。一旦derived class析构函数开始执行，对象内的derived class 成员变量便呈现未定义的值。进入base class析构函数后对象就成为一个base class对象，而virtual函数等也那么看待它。

    另外，侦测“构造函数或析构函数运行期间是否调用virtual函数”并不是很轻松。唯一能够避免此问题的做法就是：确定你的构造函数和析构函数都没有（在对象被创建和被销毁期间）调用virtual函数，而它们调用的所有函数也都服从同一约束。

 

2 解决方案

    上面提到唯一能够避免此问题的做法就是：确定你的构造函数和析构函数都没有（在对象被创建和被销毁期间）调用virtual函数，而它们调用的所有函数也都服从同一约束。

但是，如何确保每次一继承体系上的对象被创建，都有适当版本的函数被调用呢？很显然，在base class构造函数内对着对象调用virtual函数是一种错误的做法。其他方案可以解决这个问题：一种做法是在class Transaction内将LogTransaction函数改为non-virtual，然后derived class构造函数传递必要的信息给Transaction构造函数，然后那个构造函数便可安全调用non-virtual LogTransaction：

 

   1: class Transaction{
   2: public:
   3:     explicit Transaction ( const string& logInfo ) ;
   4:     void LogTransaction ( const string& logInfo ) const ;//如今是个non-virtual函数
   5:     ...
   6: };
   7: Transaction::Transaction( const string& logInfo )
   8: {
   9:     LogTransaction(logInfo);                //如今是个non-virtual 调用
  10: }
  11:  
  12: class BuyTransaction:public Transaction{
  13: public:
  14:     BuyTransaction( parameters ):Transaction(createLogString(parameters))  //将log信息传递给base class构造函数
  15:     {...}
  16:     ...
  17: private:
  18:     static string createLogString(parameters) ;
  19: };
  20: 

 

    换句话说由于无法使用virtual函数从base class向下调用，在构造函数期间，你可以借由“令derived class将必要的构造信息传递至base class构造函数”替换之而加以补偿。

令createLogString为static，也就不可能意外指向“初期未成熟之BuyTransaction对象尚未初始化的成员变量”。这很重要，正因为“那些成员变量处于未定义状态”，所以在“base class构造和析构期间调用的virtual函数不可下降至derived class” 。

 

    请注意：在构造和析构期间不要调用virtual函数，因为这类调用从不下降至derived class。


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