为什么VS2013在下面的第一个和第二个例子中分别使用一个非虚拟调用和一个虚拟调用？

Question

第一个示例:使用非虚拟调用在Base构造函数中调用纯虚拟函数foo()。这就解释了为什么代码会正常执行，也就是说，它不会像第二个示例那样中止。

#include <iostream>
struct Base {
    Base() { foo(); }
    virtual void foo() = 0;
};

void Base::foo() { std::cout << "Base::foo()\n"; }

struct Derived : Base { void foo() { std::cout << "Derived::foo()\n"; } };

int main()
{
    Derived d;
}

第二个示例：这里，纯虚函数foo()也在Base ctor中调用，但是使用虚拟调用，代码用R6025 - pure virtual function call中止。

#include <iostream>

struct Base {
    Base() { call_foo(); }
    virtual void foo() = 0;
    void call_foo() { foo(); }
};

void Base::foo() { std::cout << "Base::foo()\n"; }

struct Derived : Base { void foo() { std::cout << "Derived::foo()\n"; } };

int main()
{
    Derived d;
}

我知道在第10.4/6节中，从构造函数或析构函数调用的纯虚函数被认为是未定义的行为。但我很想知道，对于这两个片段中对foo()的不同调用，有什么合理的解释呢？

Answer 1

正如其他人所说，这是一种未定义的行为。然而，(可能)发生的是，在第一种情况下(构造函数中的调用)，编译器知道对象的动态类型(因为它始终是正在构造的类型)，因此生成调用与调用任何非虚拟函数完全一样。(如果你没有给出一个定义，我想链接器会抱怨的。)在第二种情况下，从另一个函数中调用该函数。此时，编译器无法知道对象在运行时将具有的动态类型；函数可以在完全构造的对象上调用，可能是派生类型，甚至在这个源文件中都不存在。由于编译器不能静态地确定对象在运行时将具有的动态类型，所以它必须通过虚拟函数表(或者它用来解析动态分派的任何方法，但是VS，和我认识的其他人一样，使用vptr到vtable)来生成一个调用。因为以这种方式调用纯虚拟函数是未定义的行为，所以编译器在vtable中放置一个指向错误处理例程的指针。

注意，在这种情况下，编译器可以看到Base构造函数中的调用将以一种导致未定义行为的方式解析，并生成可能触发错误的代码。或者..。由于Base的所有虚拟函数都是纯虚拟的，编译器可能知道在构造过程中不能调用该函数，甚至不用为Base创建一个单独的vtable，可能会在调用Base的构造函数之前初始化vptr以指向Derived的vtable。你不能指望任何这样的案子。

Answer 2

在第一种情况下，直接从构造函数调用函数，动态类型在编译时是已知的，因此不需要虚拟分派。编译器可以生成对Base::foo的直接调用。

在第二种情况下，从从Base派生的任何类型上可以随时调用的另一个函数调用它，在编译时不知道动态类型，因此虚拟调度是必要的。

正如你所说，这是未定义的行为；原则上，任何事情都可能发生。我希望在第一种情况下会出现编译器警告(GCC给出了一个警告)；但是在第二种情况下，错误只能在运行时检测到(如果有的话)。

Answer 3

嗯，未定义的行为意味着任何事情都可能发生；包括可能令人惊讶的事件，比如看起来有效或抛出异常。

现在，鉴于VS选择在构建或销毁期间发出对纯虚拟的调用时中止；我怀疑第一个行为(调用Base::foo)实际上是一个bug (根据它们的规范)。对于去虚拟化函数调用的代码来说，如果调用的方法是纯的，那么它就会忽略无法编译的特殊情况。