面试题：C++ 构造函数非虚声明的特性及应用场景

1. 为什么C++构造函数通常不声明为虚函数

对象创建过程：构造函数用于创建对象并初始化其成员变量。在对象创建时，虚函数表指针（vptr）的设置依赖于对象的完整构造。若构造函数为虚函数，在对象尚未完全构造好时，就需要确定虚函数表指针，这会导致逻辑混乱。因为虚函数表指针需要基于完整构造的对象来确定其指向，若构造函数是虚函数，对象还在构建过程中，无法正确设置虚函数表指针，进而无法正确调用虚函数。
性能和开销：虚函数调用涉及通过虚函数表进行间接寻址，这会带来额外的性能开销。而构造函数通常是对象创建时调用一次，额外的虚函数调用开销对于构造函数而言是不必要的，会增加程序的负担。
动态绑定机制：虚函数实现的是动态绑定，其依据对象的实际类型在运行时确定调用的函数版本。但在构造函数执行期间，对象的类型已经确定，不需要动态绑定。构造函数负责将对象从无到有构建起来，在此过程中无需根据对象的实际类型在运行时选择不同的构造方式。

2. 实际应用场景及举例

单例模式：
- 场景描述：在单例模式中，确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。构造函数非虚声明至关重要，因为单例模式下，类的实例化过程是固定且特定的，不希望有任何基于动态类型的变化。
- 示例代码：

class Singleton {
private:
    static Singleton* instance;
    Singleton() {} // 构造函数非虚且私有，防止外部实例化
public:
    static Singleton* getInstance() {
        if (instance == nullptr) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
};
Singleton* Singleton::instance = nullptr;

工厂模式：
- 场景描述：工厂模式用于创建对象，将对象的创建和使用分离。工厂类负责根据不同条件创建不同类型的对象。在这种模式下，各个产品类的构造函数非虚，因为每个产品类的构造过程是明确且固定的，工厂根据条件选择合适的类进行实例化，而非通过动态绑定来调用构造函数。
- 示例代码：

class Product {
public:
    virtual void use() = 0;
};
class ConcreteProductA : public Product {
public:
    ConcreteProductA() {} // 构造函数非虚
    void use() override {
        std::cout << "Using ConcreteProductA" << std::endl;
    }
};
class ConcreteProductB : public Product {
public:
    ConcreteProductB() {} // 构造函数非虚
    void use() override {
        std::cout << "Using ConcreteProductB" << std::endl;
    }
};
class Factory {
public:
    static Product* createProduct(int type) {
        if (type == 1) {
            return new ConcreteProductA();
        } else if (type == 2) {
            return new ConcreteProductB();
        }
        return nullptr;
    }
};

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面试题：C++ 构造函数非虚声明的特性及应用场景

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面试题答案

1. 为什么C++构造函数通常不声明为虚函数

2. 实际应用场景及举例