为什么c++没有虚构造函数?


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虚函数基本上提供多态行为。也就是说,当您使用的对象的动态类型与引用它的静态(编译时)类型不同时,它提供的行为适合于对象的实际类型,而不是对象的静态类型。

现在尝试将这种行为应用于构造函数。当你构造一个对象时,静态类型总是与实际的对象类型相同,因为:

要构造一个对象,构造函数需要它要创建的对象的确切类型[…]此外[…]]则不能有指向构造函数的指针

Bjarne Stroustup (P424 c++编程语言SE)

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A virtual-table(vtable) is made for each Class having one or more 'virtual-functions'. Whenever an Object is created of such class, it contains a 'virtual-pointer' which points to the base of corresponding vtable. Whenever there is a virtual function call, the vtable is used to resolve to the function address. Constructor can not be virtual, because when constructor of a class is executed there is no vtable in the memory, means no virtual pointer defined yet. Hence the constructor should always be non-virtual.

当人们问这样的问题时,我喜欢对自己说:“如果这真的是可能的,会发生什么?”我真的不知道这意味着什么,但我猜这可能与能够基于所创建对象的动态类型重写构造函数实现有关。

我看到了一些潜在的问题。首先,在调用虚构造函数时,派生类不会被完全构造,因此实现中存在潜在的问题。

其次,在多重继承的情况下会发生什么?你的虚构造函数可能会被多次调用,然后你需要有某种方法知道哪个被调用了。

第三,一般来说,在构造时,对象并没有完全构造虚拟表,这意味着需要对语言规范进行很大的更改,以允许在构造时就知道对象的动态类型。这将允许基类构造函数在构造时调用其他虚函数,使用未完全构造的动态类类型。

最后,正如其他人指出的那样,您可以使用静态的“create”或“init”类型函数实现一种虚拟构造函数,基本上与虚拟构造函数所做的事情相同。

c++中的虚函数是运行时多态性的一种实现,它们将执行函数覆盖。在c++中,当需要动态行为时,通常使用virtual关键字。只有当对象存在时,它才会工作。而构造函数用于创建对象。构造函数将在对象创建时调用。

因此,如果您将构造函数创建为virtual,根据virtual关键字定义,它应该有现有的对象可以使用,但构造函数用于创建对象,因此这种情况将永远不存在。所以你不应该将构造函数作为虚函数使用。

因此,如果我们试图声明虚拟构造函数编译器抛出一个错误:

构造函数不能声明为虚函数

抛开语义上的原因不谈,在对象被构造之后才有虚表,因此虚表的指定是无用的。

我能想到两个原因:

技术原因

对象只有在构造函数结束后才存在。为了使用虚拟表分派构造函数,必须有一个现有的对象和指向虚拟表的指针,但是如果对象仍然不存在,指向虚拟表的指针怎么可能存在呢?:)

逻辑的原因

当您想要声明某种多态行为时,可以使用virtual关键字。但是构造函数没有任何多态性,c++中的构造函数只是简单地将对象数据放到内存中。由于虚表(以及一般的多态性)都是关于多态行为而不是多态数据的,因此声明虚构造函数没有任何意义。