C++构造与析构函数中调用虚函数的问题

前些天想把以前写的内存池算法重写一遍，跨平台是第一目标，当时突发奇想，因为不愿意做成一大堆#if..#end,所以想利用C++的多态性，但是怎么让内存池完好退出却没想到自认为完美的方案。但是一个很偶然的机会想到在基类的析构函数中调用虚函数来做文章，不过又一想，一个类如果有虚函数，那么编译器会在即使没写构造函数的情况下也会生成构造函数，那么如果想类的构造与析构函数中强行调用虚函数会出现什么情况呢？今天来研究一下这个问题。

首先看一段测试代码

#include <stdio.h>

class CBaseTest
{
public:
    CBaseTest()  {PrintTest();}
    ~CBaseTest() {PrintTest();}
    virtual void PrintTest(){printf("CBaseTest::PrintTest\n");}
};

class CTest :public CBaseTest
{
public:
    CTest()  {PrintTest();}
    ~CTest() {PrintTest();}
    virtual void PrintTest(){printf("CTest::PrintTest\n");}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    CBaseTest *p = new CTest;
    //p->PrintTest();
    delete p;
    getchar();
    return 0;
}

 

这段测试代码的运行结果如下：
CBaseTest::PrintTest
CTest::PrintTest
CBaseTest::PrintTest

显然，~CTest()函数没有执行，是因为析构的时候是按照CBaseTest类型的析构的，如果需要保证子类构造函数执行，那么~CBaseTest()必须也写成析构函数，这也是很多手写COM或者其他设计中常见手法，但是这不在今天讨论之列。

从中我们可以看到，在构造与析构函数中PrintTest的调用并没有形成多态，那么具体是什么原因呢？

其实我们可以从反汇编角度去看，由于构造分两步，先看CBaseTest构造的时候：

再看CTest构造的时候：

从图上我们可以看到，this指针所指的地址0x00a51a60，第一个成员变量也就是虚表地址，在CBaseTest构造的时候填入的是CBaseTest的虚表地址，也就是对应了

mov dword ptr [eax],offset CBaseTest::`vftable' (12267FCh)

这条汇编语句。而在CTest构造函数里面则有这条语句

mov dword ptr [eax],offset CTest::`vftable' (1226740h)

将对象的虚表修改成CTest虚表。也就是说在这种子类继承父类的过程中，如果子类想实现多态的情况，那必须要等到子类构造完成才可以，而父类的构造会将自己的虚表地址填入对象的第一个成员变量也就是对象的前4个字节中去，而不会去管被子类改写后的情况。

事实上父类当然要这么做，因为如果程序员new出来的就是父类，而父类把子类的虚表地址填入自己对象前4个字节那还了得？所以这个光荣的任务理所当然的交给子类自己去完成了。

如果放到析构函数中，虚函数又会是什么表现呢？事实上和上述情况差不多，在这里就不再举例了，感兴趣的同学可以调试一下。

那么现在又有一个问题，如果是纯虚函数会怎么样呢？其实很简单会直接编译不过，因为此时要取自己类中的虚函数执行，而纯虚函数并没有实现，所以编译器会在第一时间报告这个错误。