item9-绝不在构造和析构过程中调用virtual函数

类构造和析构期间不会发生向下调用

假设你有一套 class 继承体系用来模拟股票交易的类继承体系，例如，购入订单，出售订单等：

//@ 基类
class Transaction {                              
public:
	Transaction();
	virtual void logTransaction() const = 0;
    ...
};

Transaction::Transaction()
{
    ...
	logTransaction();
}

//@ 买家派生类 
class BuyTransaction : public Transaction {    
public:
	virtual void logTransaction() const;
    ...
};

//@ 卖家派生类 
class SellTransaction : public Transaction {    
public:
	virtual void logTransaction() const;
    ...
};

当执行：

BuyTransaction b;

base class 的构造函数先于 derived class 的构造函数执行，而 base class 的构造函数里调用了一个 virtual 函数，此时该虚函数调用的是 base class 版本的，而不是 derived class 版本的，即使目前即将建立的类型是 derived class的。

这样的原因是：由于 base class 的构造函数的执行早于 derived class 构造函数，当 base class 构造函数执行时， derived class 的成员变量尚未初始化。如果此期间调用的 virtual 函数下降至 derived class 阶层，则函数几乎必然会用到 local 成员变量，而那些变量尚未初始化，将会产生未定义行为。

更根本的原因是：在derived class 对象的 base class构造期间，对象的类型是base class 而不是 derived class，不只 virtual 函数会被编译器解析至 base class，若使用运行期类型信息，也会把对象视为 base class类型。对象在 derived class构造函数开始执行前不会成为一个 derived class对象。

相同的道理适用于析构函数。一旦 derived class 析构函数开始执行，对象内的derived class 成员变量便呈现未定义值，所以C++视它们仿佛不再存在。进入 base class析构函数后对象成为一个 base class对象，而C++的任何部分包括 virtual 函数、dynamic_casts 等等也就那么看待它。

一般构造/析构函数里使用virtual 函数编译器会发出警告。因为 logTransaction 函数是个纯虚函数，除非被定义（不太有希望，但是可能）否则程序无法连接。

侦测构造函数或析构函数运行期间是否调用 virtual 函数并不是总是这般轻松，当因为存在多个构造函数都执行某些相同的工作时，为避免代码重复而将共同代码（包括调用 virtual函数）放进一个初始化函数 init 内供构造函数调用。

class Transaction {                              
public:
	Transaction(){
        init();
    }
	virtual void logTransaction() const { 
        std::cout << "base class" << std::endl;
    }
private:
	void init(){
        ...
        logTransaction();
    }
};

类中构造函数间接调用了virtual函数，通常不会引发任何编译器和连接器的报错或警告，但实际仍然存在相应问题。

将必要的构造信息向上传递

无法使用 virtual 函数从base class 向下调用，在构造期间，可以通过“令 derived class 将必要的构造信息向上传递至base class构造函数”作为替换和弥补策略。

首先将base class 内的 logTransaction 函数改为 non-virtual，然后要求 derived class 构造函数传递必要的信息给 base class 构造函数，而后 base class构造函数便可安全地调用 non-virtual logTransaction。

class Transaction {
public:
  explicit Transaction(const std::string& logInfo);

  void logTransaction(const std::string& logInfo) const;   // now a non-
                                                           // virtual func
  ...
};

Transaction::Transaction(const std::string& logInfo)
{
  ...
  logTransaction(logInfo);                                 // now a non-
}                                                          // virtual call

class BuyTransaction: public Transaction {
public:
 BuyTransaction(parameters)
 : Transaction(createLogString( parameters ))              // pass log info
  { ... }                                                  // to base class
   ...                                                     // constructor

private:
  static std::string createLogString( parameters );
};

注意private static函数 createLogString 的运用，比起在初始化列表内给予 base class 所需数据，利用辅助构造函数创建一个值传给 base class构造函数往往比较方便（也比较可读）。

总结

在构造或析构期间不要调用虚函数，因为这类调用从不下降至 derived class
不能在基类的构造过程中使用虚函数向下匹配，可以改为让派生类将必要的构造信息上传给基类构造函数作为补偿