什么时候在构造函数中调用虚函数是安全的

Question

我有一些代码，我真的想从构造函数调用虚拟方法。我知道这被认为是不安全的，并且我对对象构造有足够的了解，也可以理解 为什么。我也没有遇到这些问题。目前我的代码正在运行，我认为它应该没问题，但我想确定一下。

这就是我正在做的：

我有一些类层次结构，并且有一个正常的公共函数，它像往常一样转发到私有虚拟方法。但是，我确实想在构造对象时调用此公共方法，因为它将所有数据填充到对象中。我将绝对确定这个虚拟调用来自叶类，因为从类层次结构的任何其他部分使用这个虚拟方法根本没有意义。

所以在我看来，一旦我进行虚拟调用，对象创建就应该完成，一切都应该没问题。还有什么可能出错的地方吗？我想我必须用一些大注释来标记这部分逻辑，以解释为什么这个逻辑永远不应该移动到任何基类，即使它看起来可以移动。但除了其他程序员的愚蠢之外，我应该没问题，不是吗？

Answer 1

在构造函数或析构函数中调用任何非抽象虚函数是绝对安全的！然而，它的行为可能会令人困惑，因为它可能不会达到预期的效果。当执行类的构造函数时，对象的静态和动态类型就是构造函数的类型。也就是说，虚拟函数将永远被分派给进一步派生类的重写。除此之外，虚拟分派实际上是有效的：例如，当通过基类指针或引用调用虚拟函数时，正确分派到当前正在构造或析构的类中的覆盖。例如（可能充满拼写错误，因为我目前无法编写此代码）：

#include <iostream>
struct A {
    virtual ~A() {}
    virtual void f() { std::cout << "A::f()\n"; }
    void g() { this->f(); }
};
struct B: A {
    B() { this->g(); } // this prints 'B::f()'
    void f() { std::cout << "B::f()\n"; }
};
struct C: B {
    void f() { std::cout << "C::f()\n"; } // not called from B::B()
};

int main() {
    C c;
}

也就是说，如果您不希望虚拟函数被分派到进一步的派生函数。您甚至可以这样做，只要定义了虚函数，它在给定类中就是抽象的。但是，分派未定义的抽象函数将导致运行时错误。

Answer 2

当调用构造函数时，该类将被设置为该类的实例，而不是派生类。您不能从基构造函数调用派生类的虚函数。当您到达最派生类的构造函数时，所有虚函数都应该可以安全调用。

如果您希望确保某人不会进行错误的调用，请在基类中定义虚拟函数，并在调用它时让它断言和/或抛出异常。

Answer 3

该规则并不是说您需要位于叶类中，而是要意识到当您从 Foo::Foo(..) 进行成员调用时，该对象正是一个 Foo，即使它正在成为 Bar（假设 Foo 派生自 Bar 并且您正在构造一个 Bar 实例）。这是100%可靠的。

否则，成员是虚拟的这一事实并不那么重要。非虚拟函数也会出现其他陷阱：如果您要调用虚拟或非虚拟方法，该方法假设对象已完全构造，但在此之前在构造函数中调用了它，那么您也会有问题。这些只是很难确定的情况，因为不仅您调用的函数必须没问题，它调用的所有函数也必须没问题。

听起来您没有遇到问题，这只是容易出现错误的地方之一。