如果你已經(jīng)從另外一種語言如C#或者Java轉(zhuǎn)向了C++，你會覺得，避免在類的構(gòu)造函數(shù)或者析構(gòu)函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)這一原則有點違背直覺。但是在C++中，違反這個原則會給你帶來難以預(yù)料的后果和無盡的煩惱。
正文
我想以重復(fù)本文的主題開篇：不要在類的構(gòu)造或者析構(gòu)函數(shù)中調(diào)用虛函數(shù)，因為這種調(diào)用不會如你所愿，即使成功一點，最后還會使你沮喪不已。如果你以前是一個Java或者C#程序員，請密切注意本節(jié)的內(nèi)容-這正是C++與其它語言的大區(qū)別之一。
假設(shè)你有一個為股票交易建模的類層次結(jié)構(gòu)，例如買單，賣單，等等。為該類交易建立審計系統(tǒng)是非常重要的，這樣的話，每當(dāng)創(chuàng)建一個交易對象，在審計登錄項上就生成一個適當(dāng)?shù)娜肟陧?。這看上去不失為一種解決該問題的合理方法：
class Transaction {// 所有交易的基類
public:
Transaction();
virtual void logTransaction() const = 0;//建立依賴于具體交易類型的登錄項
...
};
Transaction::Transaction() //實現(xiàn)基類的構(gòu)造函數(shù)
{
...
logTransaction(); //最后，登錄該交易
}
class BuyTransaction: public Transaction {
// 派生類
public:
virtual void logTransaction() const; //怎樣實現(xiàn)這種類型交易的登錄？
...
};
class SellTransaction: public Transaction {
//派生類
public:
virtual void logTransaction() const; //怎樣實現(xiàn)這種類型交易的登錄？
...
};
現(xiàn)在，請分析執(zhí)行下列代碼調(diào)用時所發(fā)生的事情：
BuyTransaction b;
很明顯，一個BuyTransaction類構(gòu)造器被調(diào)用。但是，首先調(diào)用的是Transaction類的構(gòu)造器(派生類對象的基類部分是在派生類部分之前被構(gòu)造的)。Transaction構(gòu)造器的最后一行調(diào)用了虛函數(shù)logTransaction，但是奇怪的事情正是在此發(fā)生的。被調(diào)用函數(shù)logTransaction的版本是Transaction中的那個，而不是BuyTransaction中的那個-即使現(xiàn)在產(chǎn)生的對象的類型是BuyTransaction，情況也是如此。在基類的構(gòu)造過程中，虛函數(shù)調(diào)用從不會被傳遞到派生類中。代之的是，派生類對象表現(xiàn)出來的行為好象其本身就是基類型。
不規(guī)范地說，在基類的構(gòu)造過程中，虛函數(shù)并沒有被"構(gòu)造"。
對上面這種看上去有點違背直覺的行為可以用一個理由來解釋:
因為基類構(gòu)造器是在派生類之前執(zhí)行的，所以在基類構(gòu)造器運(yùn)行的時候派生類的數(shù)據(jù)成員還沒有被初始化。如果在基類的構(gòu)造過程中對虛函數(shù)的調(diào)用傳遞到了派生類，派生類對象當(dāng)然可以參照引用局部的數(shù)據(jù)成員，但是這些數(shù)據(jù)成員其時尚未被初始化。這將會導(dǎo)致無休止的未定義行為和徹夜的代碼調(diào)試。沿類層次往下調(diào)用尚未初始化的對象的某些部分本來就是危險的，所以C++干脆不讓你這樣做。
事實上還有比這更具基本的要求。在派生類對象的基類對象構(gòu)造過程中，該類的類型是基類類型。不僅虛函數(shù)依賴于基類，而且使用運(yùn)行時刻信息的語言的相應(yīng)部分（例如，dynamic_cast（參見Item27）和typeid）也把該對象當(dāng)基類類型對待。在我們的示例中，當(dāng)Transaction的構(gòu)造器正運(yùn)行以初始化BuyTransaction對象的基類部分時，該對象是Transaction類型。
在C++編程中處處都這樣處理，這樣做很有意義：在基類對象的初始化中，派生類對象BuyTransaction相關(guān)部分并未被初始化，所以其時把這些部分當(dāng)作根本不存在是最安全的。 在一個派生類對象的構(gòu)造器開始執(zhí)行之前，它不會成為一個派生類對象的。
在對象的析構(gòu)期間，存在與上面同樣的邏輯。一旦一個派生類的析構(gòu)器運(yùn)行起來，該對象的派生類數(shù)據(jù)成員就被假設(shè)為是未定義的值，這樣以來，C++就把它們當(dāng)做是不存在一樣。一旦進(jìn)入到基類的析構(gòu)器中，該對象即變?yōu)橐粋€基類對象，C++中各個部分（虛函數(shù)，dynamic_cast運(yùn)算符等等）都這樣處理。
在上面的示例代碼中，Transaction構(gòu)造器直接調(diào)用了一個虛函數(shù),這明顯地破壞了本文所強(qiáng)調(diào)的原則。這種破壞性非常容易覺察，一些編譯器對此發(fā)出警告（注意：另外一些編譯器并不給出警告，請參考Item53有關(guān)警告的討論）。即使沒有給出警告，該問題在代碼運(yùn)行時刻也是相當(dāng)明顯的，因為函數(shù)logTransaction是類Transaction中的純虛函數(shù)。除非該函數(shù)被定義了（可能性不太大，但確實存在這種情況-參見Item34），否則程序不會進(jìn)行鏈接：鏈接器沒法找到Transaction::logTransaction的必需的實現(xiàn)代碼。
在類的構(gòu)造或者析構(gòu)函數(shù)中進(jìn)行虛函數(shù)調(diào)用并非總是那么容易被發(fā)現(xiàn)。如果Transaction類有多個構(gòu)造器且其中每個必須執(zhí)行一些相同的任務(wù)，也許只有優(yōu)秀的軟件工程師才能夠避免代碼的重復(fù)，這可以通過把相同的初始化代碼（包括調(diào)用logTransaction）放到一個私有的且非虛的初始化函數(shù)中實現(xiàn)，譬如下面的init：
class Transaction {
public:
Transaction()
{ init(); } //調(diào)用非虛函數(shù)...
virtual void logTransaction() const = 0;
...
private:
void init()
{
...
logTransaction(); //注意這里調(diào)用了虛函數(shù)
}
};
這段代碼從概念上看與前面的版本一樣，但是卻更具有潛在的危險性，因為典型情況下，該代碼會被成功地編譯與鏈接。在這種情況下，因為logTransaction是Transaction類中的純虛函數(shù)，絕大多數(shù)的運(yùn)行時刻系統(tǒng)會在該純虛函數(shù)被調(diào)用時（典型地是通過發(fā)送一個帶有調(diào)用該函數(shù)意義的消息實現(xiàn)）流產(chǎn)掉程序。然而，如果logTransaction是一個"正常的"虛函數(shù)"（也就是，不是純虛的），并在Transaction中有它的實現(xiàn)部分，該代碼段將被調(diào)用而且程序會順利地運(yùn)行一段時間，這讓你考慮為什么在一個派生類對象被創(chuàng)建時調(diào)用了logTransaction的錯誤版本。唯一避免該問題的辦法是確保沒有任何一個構(gòu)造器或者析構(gòu)器在正被產(chǎn)生或毀壞的對象上調(diào)用了虛函數(shù)，而且所有其調(diào)用的函數(shù)都要遵循同樣的約束。
但是，每當(dāng)有一個對象在Transaction類層次結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生時，如何保證調(diào)用的是logTransaction的正確版本呢？很明顯，從Transaction的構(gòu)造器中調(diào)用對象上的虛函數(shù)是錯誤的做法。
有幾種不同的辦法可以解決這個問題。一種辦法就是在Transaction中把函數(shù)logTransaction改變?yōu)橐粋€非虛函數(shù)，然后要求派生子類的構(gòu)造器要把必要的登錄信息傳遞給Transaction的構(gòu)造器。如此以來，上面的函數(shù)就能夠安全地調(diào)用非虛函數(shù)logTransaction了。如下所示：
class Transaction {
public:
explicit Transaction(const std::string& logInfo);
void logTransaction(const std::string& logInfo) const;//現(xiàn)在是一個非虛函數(shù)
...
};
Transaction::Transaction(const std::string& logInfo)
{
...
logTransaction(logInfo);// 現(xiàn)在調(diào)用的是一個非虛函數(shù)
}
class BuyTransaction: public Transaction {
public:
BuyTransaction( parameters )
:Transaction(createLogString(parameters)) { ... } //把登錄信息傳送給基類的構(gòu)造函數(shù)
...
private:
static std::string createLogString( parameters );
};
換句話說，既然在基類的構(gòu)造函數(shù)中不能沿著類的繼承層次往下調(diào)用虛函數(shù)，你可以通過在派生類中沿著類的層次結(jié)構(gòu)把必要的構(gòu)造信息傳遞到基類的構(gòu)造器中來補(bǔ)償這一點。
在這個例子中，請注意BuyTransaction中私有靜態(tài)函數(shù)createLogString的使用方法。通過使用幫助函數(shù)來創(chuàng)建一個值并把它傳遞到基類構(gòu)造器中，這種方式比起在成員初始化列表中實現(xiàn)基類所需的操作要更方便和更具有可讀性。這里我們把該函數(shù)創(chuàng)建為static型，這對于偶爾參照引用一下剛產(chǎn)生的BuyTransaction對象的尚未初始化的數(shù)據(jù)成員是沒有危險的。這一點很重要，因為那些數(shù)據(jù)成員還處于一種未定義的狀態(tài)中，這一事實解釋了為什么在基類的構(gòu)造或者析構(gòu)函數(shù)中對于虛函數(shù)的調(diào)用不能首先傳遞到派生子類中去。
結(jié)論
不要在類的構(gòu)造或者析構(gòu)過程中調(diào)用虛函數(shù)，因為這樣的調(diào)用永遠(yuǎn)不會沿類繼承樹往下傳遞到子類中去。
