面试题：C++抽象类构造函数中的虚函数行为及设计考量

在抽象类构造函数中调用虚函数的情况：
- 当在抽象类的构造函数中调用虚函数时，该调用不会表现出多态性，而是调用的当前类的版本。这是因为在构造函数执行期间，对象还未完全构造完成，此时虚函数表指针可能还未正确初始化，所以无法实现动态绑定。
- 代码示例：

#include <iostream>

class AbstractClass {
public:
    AbstractClass() {
        std::cout << "AbstractClass constructor" << std::endl;
        virtualFunction();
    }
    virtual void virtualFunction() {
        std::cout << "AbstractClass virtualFunction" << std::endl;
    }
};

class ConcreteClass : public AbstractClass {
public:
    ConcreteClass() {
        std::cout << "ConcreteClass constructor" << std::endl;
    }
    void virtualFunction() override {
        std::cout << "ConcreteClass virtualFunction" << std::endl;
    }
};

int main() {
    ConcreteClass obj;
    return 0;
}

在上述代码中，AbstractClass 是抽象类（这里为了演示方便，实际抽象类通常至少有一个纯虚函数），ConcreteClass 继承自 AbstractClass 并覆盖了 virtualFunction。当创建 ConcreteClass 对象时，先调用 AbstractClass 的构造函数，在这个构造函数中调用 virtualFunction，输出的是 AbstractClass virtualFunction，而不是 ConcreteClass virtualFunction，这证明了没有体现多态性。

避免因调用虚函数带来问题的设计方法：
- 避免在构造函数中调用虚函数：将需要的初始化逻辑封装到一个单独的非虚函数中，并在构造函数完成后调用该函数。
- 代码示例：

#include <iostream>

class AbstractClass {
public:
    AbstractClass() {
        std::cout << "AbstractClass constructor" << std::endl;
        initialize();
    }
    void initialize() {
        nonVirtualFunction();
    }
    virtual void nonVirtualFunction() {
        std::cout << "AbstractClass nonVirtualFunction" << std::endl;
    }
};

class ConcreteClass : public AbstractClass {
public:
    ConcreteClass() {
        std::cout << "ConcreteClass constructor" << std::endl;
    }
    void nonVirtualFunction() override {
        std::cout << "ConcreteClass nonVirtualFunction" << std::endl;
    }
};

int main() {
    ConcreteClass obj;
    return 0;
}

在这个示例中，AbstractClass 的构造函数调用 initialize 函数，initialize 函数再调用 nonVirtualFunction。在 ConcreteClass 中覆盖了 nonVirtualFunction，由于构造函数完成后调用 initialize，此时对象已构造完成，虚函数表指针已正确初始化，所以 nonVirtualFunction 的调用体现了多态性，输出 ConcreteClass nonVirtualFunction。

原理阐述：
- 构造函数的任务是初始化对象的成员变量，并为对象准备好运行时的状态。在构造函数执行期间，对象处于部分构造状态，虚函数表指针可能还未完全正确设置。因此，在构造函数中调用虚函数，C++ 标准规定调用的是当前类的版本，而不是派生类覆盖的版本，以避免未定义行为。通过将初始化逻辑移到构造函数之外的函数中，可以确保对象完全构造后再调用可能被覆盖的函数，从而实现多态性。

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