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C++中构造函数能调用虚函数吗？（答案是语法可以，输出错误），但Java里居然可以

2024-10-17 09:51:39   215人阅读

      环境：XPSP3 VS2005

        今天黑总给应聘者出了一个在C++的构造函数中调用虚函数的问题，具体的题目要比标题复杂，大体情况可以看如下的代码：

[cpp] view plain copy
 
  1. class Base  
  2. {  
  3. public:  
  4.     Base()  
  5.     {  
  6.         Fuction();  
  7.     }  
  8.   
  9.     virtual void Fuction()  
  10.     {  
  11.         cout << "Base::Fuction" << endl;  
  12.     }  
  13. };  
  14.   
  15. class A : public Base  
  16. {  
  17. public:  
  18.     A()  
  19.     {  
  20.         Fuction();  
  21.     }  
  22.   
  23.     virtual void Fuction()  
  24.     {  
  25.         cout << "A::Fuction" << endl;  
  26.     }  
  27. };  
  28.   
  29. // 这样定义一个A的对象，会输出什么？  
  30. A a;  

        首先回答标题的问题，调用当然是没有问题的，但是获得的是你想要的结果吗？或者说你想要什么样的结果？

        有人说会输出：

[html] view plain copy
 
  1. A::Fuction  
  2. A::Fuction  

        如果是这样，首先我们回顾下C++对象模型里面的构造顺序，在构造一个子类对象的时候，首先会构造它的基类，如果有多层继承关系，实际上会从最顶层的基类逐层往下构造（虚继承、多重继承这里不讨论），如果是按照上面的情形进行输出的话，那就是说在构造Base的时候，也就是在Base的构造函数中调用Fuction的时候，调用了子类A的Fuction，而实际上A还没有开始构造，这样函数的行为就是完全不可预测的，因此显然不是这样，实际的输出结果是：

[html] view plain copy
 
  1. Base::Fuction  
  2. A::Fuction  

        据说在Java中是上一种输出（感觉有点匪夷所思）。

        我们来单步看一下到底发生了什么？在A的构造函数里面首先会去调用Base的构造函数，Base的构造函数如下：

class Base
{
public:
 Base()
00411600  push        ebp  
00411601  mov         ebp,esp 
00411603  sub         esp,0CCh 
00411609  push        ebx  
0041160A  push        esi  
0041160B  push        edi  
0041160C  push        ecx  
0041160D  lea         edi,[ebp-0CCh] 
00411613  mov         ecx,33h 
00411618  mov         eax,0CCCCCCCCh 
0041161D  rep stos    dword ptr es:[edi] 
0041161F  pop         ecx  
00411620  mov         dword ptr [ebp-8],ecx 
00411623  mov         eax,dword ptr [this] 
00411626  mov         dword ptr [eax],offset Base::`vftable‘ (41770Ch)
 {
  Fuction();
0041162C  mov         ecx,dword ptr [this] 
0041162F  call        Base::Fuction (4111A9h)

 }
00411634  mov         eax,dword ptr [this] 
00411637  pop         edi  
00411638  pop         esi  
00411639  pop         ebx  
0041163A  add         esp,0CCh 
00411640  cmp         ebp,esp 
00411642  call        @ILT+460(__RTC_CheckEsp) (4111D1h) 
00411647  mov         esp,ebp 
00411649  pop         ebp  
0041164A  ret

        从单步跟踪来看，注意黑色加粗的那部分汇编代码，ecx中存放的是对象的地址（0x0012ff60，我的机器上的情况看下图，有图有真相），首先是设置vtable的地址到对象的前四个字节（不同的编译器可能不同），然后就直接调用了Base::Fuction函数，并没有走虚机制，而我们此时看虚表中的状态，虚表已经填充的是0x4111a9，注意虚表的地址0x0041770c，而此时对象地址0x0012FF60前四个字节存放的正是0x0041770c。
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        继续跟踪，流程又回到A的构造函数中，再次注意加粗部分的代码，从基类Base的构造函数返回后，在A的构造函数中，重设了虚表指针，现在的虚表指针是（0x417700h），同样调用Fuction的时候直接调用了A::Fuction函数，并没有使用虚机制，而且此时虚表0x417700h指向的位置存放的0x41110e正是A::Fuction的地址。

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class A : public Base
{
public:
 A()
00411590  push        ebp  
00411591  mov         ebp,esp 
00411593  sub         esp,0CCh 
00411599  push        ebx  
0041159A  push        esi  
0041159B  push        edi  
0041159C  push        ecx  
0041159D  lea         edi,[ebp-0CCh] 
004115A3  mov         ecx,33h 
004115A8  mov         eax,0CCCCCCCCh 
004115AD  rep stos    dword ptr es:[edi] 
004115AF  pop         ecx  
004115B0  mov         dword ptr [ebp-8],ecx 
004115B3  mov         ecx,dword ptr [this] 
004115B6  call        Base::Base (411140h) 
004115BB  mov         eax,dword ptr [this] 
004115BE  mov         dword ptr [eax],offset A::`vftable‘ (417700h)
 {
  Fuction();
004115C4  mov         ecx,dword ptr [this] 
004115C7  call        A::Fuction (41110Eh)
 }
004115CC  mov         eax,dword ptr [this] 
004115CF  pop         edi  
004115D0  pop         esi  
004115D1  pop         ebx  
004115D2  add         esp,0CCh 
004115D8  cmp         ebp,esp 
004115DA  call        @ILT+460(__RTC_CheckEsp) (4111D1h) 
004115DF  mov         esp,ebp 
004115E1  pop         ebp  
004115E2  ret


        其实事情就是这么简单。

 

http://blog.csdn.net/magictong/article/details/6734241

C++中构造函数能调用虚函数吗？（答案是语法可以，输出错误），但Java里居然可以


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