【C++】多态 ⑨ ( vptr 指针初始化问题 | 构造函数中调用虚函数 - 没有多态效果 )

秒速五厘米 2024-02-20 11:14 83阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、vptr 指针初始化问题
 *   *  1、vptr 指针与虚函数表
     *  2、vptr 指针初始化时机
     *  3、构造函数 中 调用 虚函数 - 没有多态效果
     *  4、代码示例

**构造函数 的 作用就是 创建对象 , 构造函数 最后 一行代码 执行完成 , 才意味着 对象构建完成 , 对象构建完成后 , 才会将 vptr 指针 指向 虚函数表 ;**

**如果在 构造函数 中 调用 虚函数 , 则 没有 多态效果 ;**

## 一、vptr 指针初始化问题 ##

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### 1、vptr 指针与虚函数表 ###

**" 虚函数表 " 由 C++ 编译器 负责 创建 与 维护 , 被 virtual 关键字 修饰的 虚函数 , 会自动 被 C++ 编译器 存储到 " 虚函数表 " 中 , 类中会自动添加一个 " vptr 指针 " 成员变量 指向 虚函数表 ;**

### 2、vptr 指针初始化时机 ###

对象中的 vptr 指针 指向 虚函数表 ,

在 对象 被 创建时 , 由 C++ 编译器 对 对象中的 vptr 指针进行初始化操作 ,

对象 创建完成 后 , 也就是 虚函数 整理完毕 , 全部放到 虚函数表 中后 ,

vptr 指针 才会指向 虚函数表 的首地址 ;

父类 对象 的 vptr 指针 指向 父类 的 虚函数表 首地址 ;

子类 对象 的 vptr 指针 指向 子类 的 虚函数表 首地址 ;

### 3、构造函数 中 调用 虚函数 - 没有多态效果 ###

构造函数 的 作用就是 创建对象 ,

构造函数 最后 一行代码 执行完成 , 才意味着 对象构建完成 ,

对象构建完成后 , 才会将 vptr 指针 指向 虚函数表 ;

如果在 构造函数 中 调用 虚函数 , 则 没有 多态效果 ;

在 父类 的 构造函数中 , 调用了 父类的 虚函数 ;

此时 , 如果 创建 子类对象 , 执行 父类构造函数 , 仍然调用 父类 的虚函数 , 子类的虚函数 没有被调用 , 说明 构造函数 执行期间 , 多态没有生效 ;

参考 [【C++】继承 ⑧ ( 继承 + 组合 模式的类对象 构造函数 和 析构函数 调用规则 )][C_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _] 博客中的 构造函数 调用规则 :

*  **构造函数 : 父类 -> 成员 -> 自身 ;**
    
     *  首先 , 调用 父类 构造函数 ;
     *  然后 , 调用 成员 构造函数 ; 也就是 成员变量 类型的 构造函数 ;
     *  最后 , 调用 自己 构造函数 ; 自身定义的 构造函数 ;
 *  **析构函数 : 自身 -> 成员 -> 父类 ;**
    
     *  首先 , 调用 自己 析构函数 ; 自身定义的 析构函数 ;
     *  然后 , 调用 成员 析构函数 ; 也就是 成员变量 类型的 析构函数 ;
     *  最后 , 调用 父类 析构函数 ;

### 4、代码示例 ###

执行 `Child c;` 代码 , 创建 子类对象 ;

构造函数调用顺序是 父类 -> 成员 -> 自身 ;

**首先 ,** 调用 父类 的 构造函数 , 然后再 父类构造函数 中调用 fun 虚函数 , 只能调用 父类本身的 fun 函数 , 此时 vptr 指针没有指向 虚函数表 , 虚函数表未生效 , 只能调用 父类的 fun 函数本身 ;

*  父类的 构造函数 调用完毕后 , vptr 指针 才指向 父类的 虚函数表 ;

**然后 ,** 调用 子类 的构造函数 , 此时在 子类构造函数 中调用 fun 虚函数 , 只能调用 子类本身的 fun 函数 , 此时 vptr 指针没有指向 虚函数表 , 虚函数表未生效 , 只能调用 子类的 fun 函数本身 ;

*  子类的 构造函数 调用完毕后 , vptr 指针 才指向 子类的 虚函数表 ;

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    
    // 父类
    class Parent {
        
    public:
    	Parent()
    	{
        
    		cout << "调用父类构造函数" << endl;
    
    		// 构造函数中调用父类的虚函数
    		// 如果创建子类 , 此处调用的仍是 父类的 虚函数
    		fun(1);
    	}
    
    	virtual void fun(int a)
    	{
        
    		cout << "执行 父类 Parent 的 virtual void fun(int a) 函数" << endl;
    	}
    };
    
    class Child : public Parent
    {
        
    public:
    	Child()
    	{
        
    		cout << "调用子类构造函数" << endl;
    		// 构造函数中调用子类的虚函数
    		// 如果创建子类 , 此处调用的仍是 子类的 虚函数 
    		// 多态未生效
    		fun(1);
    	}
    
    	virtual void fun(int a)
    	{
        
    		cout << "执行 子类 Child 的 virtual void fun(int a) 函数" << endl;
    	}
    };
    
    
    int main() {
        
    
    	Child c;
    	
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }

**执行结果 :**

调用父类构造函数  
执行 父类 Parent 的 virtual void fun(int a) 函数  
调用子类构造函数  
执行 子类 Child 的 virtual void fun(int a) 函数  
请按任意键继续. . .

![在这里插入图片描述][efb96badc8874b608bbb19f714a692bc.png]

[C_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _]: https://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/133982422?spm=1001.2014.3001.5501
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