指向虚拟成员函数的指针在基类的构造函数中是否有效？

Question

我的问题不是从基类构造函数调用虚拟成员函数，而是指向虚拟成员函数的指针在基类构造函数中是否有效。

鉴于以下情况，

class A
{
    void (A::*m_pMember)();

public:
    A() :
        m_pMember(&A::vmember)
    {
    }

    virtual void vmember()
    {
        printf("In A::vmember()\n");
    }

    void test()
    {
        (this->*m_pMember)();
    }
};

class B : public A
{
public:
    virtual void vmember()
    {
        printf("In B::vmember()\n");
    }
};

int main()
{
    B b;
    b.test();

    return 0;
}

这会为所有兼容的 C++ 编译器生成“In B::vmember()”吗？

Answer 1

指针是有效的，但是您必须记住，当通过指针调用虚拟函数时，它始终根据左侧使用的对象的动态类型进行解析。这意味着当您从构造函数调用虚拟函数时，直接调用它还是通过指针调用它并不重要。在这两种情况下，调用都将解析为其构造函数当前正在工作的类型。当您在对象构造（或销毁）期间调用虚拟函数时，这就是虚拟函数的工作方式。

另请注意，指向成员函数的指针通常在初始化时不附加到特定函数。如果目标函数是非虚函数，则可以说该指针指向特定函数。但是，如果目标函数是虚拟的，则无法说出指针指向的位置。例如，语言规范明确指出，当您比较（是否相等）两个恰好指向虚函数的指针时，结果是未指定。

Answer 2

“有效”是应用于指针时的特定术语。数据指针在指向对象或NULL时有效；函数指针在指向函数或 NULL 时有效，而指向成员的指针在指向成员或 NULL 时有效。

但是，从您关于实际输出的问题，我可以推断您想问其他问题。让我们看看您的 vmember 函数 - 或者我应该说函数？显然有两个函数体。您可以仅将派生函数设为虚拟，这样也可以确认确实存在两个 vmember 函数，而它们恰好都是虚拟的。

现在的问题是，在获取成员函数的地址时是否已经选择了实际的函数。您的实现表明它们没有，并且只有在实际取消引用指针时才会发生这种情况。

它必须以这种方式工作的原因很简单。获取成员函数的地址并不涉及实际的对象，这是解析虚拟调用所需要的。让我告诉你：

namespace {
  void (A::*test)() = &A::vmember;
  A a;
  B b;
  (a.*test)();
  (b.*test)();
}

当我们初始化 test 时，根本没有 A 或 B 类型的对象，但是是否可以采取&A::vmember 的地址。然后，同一个成员指针可以与两个不同的对象一起使用。除了“In A::vmember()\n”和“In B::vmember()\n”之外，这还能产生什么？

Answer 3

我在旧新事物（a Raymond Chen（有时被称为微软的 Chuck Norris）的博客）。

当然，它没有提及合规性，但它解释了原因：

B b;

b.A::vmember(); // [1]

(b.*&A::vmember)(); // [2]

1 和 2 实际上调用了不同的函数……这确实令人惊讶。这也意味着您实际上无法使用指向成员函数的指针来阻止运行时分派：/

Answer 4

我认为不。指向虚拟成员函数的指针是通过 VMT 解析的，因此会发生与调用该函数相同的方式。这意味着它无效，因为 VMT 是在构造函数完成后填充的。

Answer 5

IMO 它是实现定义的来获取虚拟函数的地址。这是因为虚拟函数是使用特定于编译器实现的vtable来实现的。由于在类构造器执行完成之前无法保证 vtable 是完整的，因此指向此类表（虚拟函数）中的条目的指针可能是实现定义的行为。

我在 SO 这里几个月前；这基本上表明 C++ 标准中没有指定获取虚函数的地址。

因此，无论如何，即使它适合您，该解决方案也不会是可移植的。