C++纯虚函数调用
阅读本文之前，读者需要掌握 C++ 虚函数的基本用法，以及了解 C++ 的虚函数是怎么实现的，此为基础内容，不在本文的讨论范围。
在上次实习生面试中，面试官了我C++虚函数是怎样实现的问题。我想读过 Inside the C++ Object Model 这本书的人对这点都是比较熟悉的，在解释过程中，他又问了我纯虚函数是什么，用来做什么。我在回答的过程中简单提了下“C++ 的纯虚函数在特殊情况下是有可能会被调用的，具体的行为由 C++ 的标准库的实现决定”，后来回想起这句话，想了好久没想到具体的被调用的情况，幸好面试官没追问这个问题，否则我真得语塞了（当时几乎整个过程都是我在滔滔不绝的回答，面试官就一直嗯嗯嗯的状态）。趁现在比较闲又不想复习考试，就顺便写写代码，针对这个问题总结出一篇博客文章与大家交流。
首先，必须清楚的是纯虚函数本身是不应该被调用的！因为纯虚函数是用来定义接口的，有时候基类自己找不到一个合情合理的实现，所以用虚函数的形式声明，让他的子类去做具体的实现。因此，如果纯虚函数被调用了，那一定是你的程序里出现了逻辑上的错误，这是我们在工作中需要了解和避免的，这也就是本文讨论的目的之一啦。
你知道，虚函数是通过指针或者引用来调用的，调用的具体函数由指针/引用的实际决定。而这个实际的对象，是可以由这个对象的内存块中的第一个值，vptr，指向虚函数表的指针来确定的。纯虚函数是属于基类的，所以要调用纯虚函数，这个指针所指的对象必须是基类。但是呢，抽象类（包含了纯虚函数的类）的对象是不允许被用户定义的，唔，这个规定看似严谨，C++ 怎么可能让你去调用纯虚函数，看本文的你也在好奇这个问题吧。不允许用户定义抽象类的对象，是的，不代表这种对象不能被构造！记得对象的构造过程，是先调用基类的构造函数，再调用子类的构造函数，也就是先构造基类对象，再构造子类对象，对象的析构我就不提了哈。也就是说，在基类的构造函数里调用的任何虚函数，都是调用基类自己的虚函数，而不是子类的虚函数，噢！漏洞就在这里！
当然，如果你尝试写下这样的代码：
class Base{
public:
virtual void foo()=0;
Base() { foo(); } // 调用纯虚函数
};
class Derived: Base{
void foo() { }
};
int main() {
Derived d;
}
public:
virtual void foo()=0;
Base() { foo(); } // 调用纯虚函数
};
class Derived: Base{
void foo() { }
};
int main() {
Derived d;
}
很幸运的，编译器能发现错误并向你吐槽，以下是我使用CodeBlocks（自带MinGw的，含基于gcc
4.7.1的编译器）编译得到的一个警告和一个链接错误：
编译警告：warning: pure virtual 'virtual void Base::foo()' called from constructor
链接错误：undefined reference to `Base::foo()'
但是很不幸的，实际的应用中代码往往复杂得多，使得编译器无法在编译的时候发现问题。修改上面的代码如下，就可以成功的调用到虚函数了：
class Base{
public:
virtual void foo()=0;
Base() { call_foo();}
void call_foo() { foo(); }
};
class Derived: Base{
void foo() { }
};
int main() {
Derived d;
}
public:
virtual void foo()=0;
Base() { call_foo();}
void call_foo() { foo(); }
};
class Derived: Base{
void foo() { }
};
int main() {
Derived d;
}
运行后得到的结果为：
哈哈好奇心终于得到了满足了！总结起来，其实还是 "Item 9: Never call virtual functions during
construction or destruction." ( The third edition of Scott Meyers' popular book,
Effective C++).
最后顺便提一下，在 C++ 11 的标准文档【ISO/IEC 14882:2011(E)】中，也有相关的描述：
（10.4.6）" Member functions can be called from a constructor (or destructor) of an abstract class; the effect of making a virtual call (10.3) to a pure virtual function directly or indirectly for the object being created (or destroyed) from such a constructor (or destructor) is undefined."
也就是说，纯虚函数调用的行为是未定义的，而 gcc 的默认实现则是终止程序，输出相关的信息。
参考链接：
参考书籍：
Effective C++, 3rd Edition, Scott Meyers
ISO/IEC 14882:2011(E)
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