构造与析构期间：验证虚调用，不猜虚表布局

问谁可以被调用，而不是vptr在哪里

第5章用设置vptr的顺序解释构造时的虚调用，这是理解常见实现的一种模型，不是要求程序去修改虚表。标准并不指定对象必须包含某个固定偏移的虚表指针。我们真正能够移植验证的，是构造或析构期间对当前对象发起的虚调用选择哪一个覆写函数。

基类构造阶段，派生部分尚未准备好，所以不能调用派生覆写来读取它的成员。派生构造函数体开始执行时，基类和成员已经完成初始化，此时在派生类内的虚调用可以选择派生覆写。这里的边界由构造阶段决定，不是根据最外层那条声明最终写了哪个类型。

间接调用也遵守同一规则

例子在Base构造函数中调用非虚成员sample，再由sample调用虚函数kind。这层间接关系不会让调用跳到尚未构造的Derived；记录结果仍为1。Derived构造函数体记录2，完整对象经Base引用调用也得到2。

销毁按相反方向进行：Derived析构函数体中记录2，随后Base析构函数体中记录1。日志使用外部固定大小数组，没有在析构时增长容器或分配内存；记录器的寿命覆盖被观察对象。输出展示的是可观察的调用顺序，不包含地址、对象大小或编译器专属细节。

不要让观察机制改变安全前提

这里每个被调用的虚函数都有正常定义，且不读取未初始化的数据。不要为了展示边界而在基类构造函数里调用纯虚函数，也不要让观察指针超出日志寿命。Base提供虚析构函数，使其作为多态接口的销毁约定清楚，虽然本例实际使用自动存储期对象。

C++20仍遵循这些阶段规则。成员初始化表达式中调用虚函数并非一概禁止，但要先满足基类已初始化等前提，还必须保证函数不读取尚未初始化的成员；本例只在构造函数体内观察，以免混入另一组问题。书中的隐藏参数与vptr赋值是解释性伪代码，不能由本次输出推出任何固定布局。

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#include <array>
#include <cassert>
#include <cstddef>
#include <iostream>

struct Trace {
    std::array<int, 5> values{};
    std::size_t used = 0;
    void add(int value) noexcept {
        assert(used < values.size());
        values[used++] = value;
    }
};

class Base {
protected:
    Trace& trace;
    void sample() { trace.add(kind()); }
public:
    explicit Base(Trace& t) : trace(t) { sample(); }
    virtual ~Base() { sample(); }
    virtual int kind() const noexcept { return 1; }
};

class Derived final : public Base {
public:
    explicit Derived(Trace& t) : Base(t) { sample(); }
    ~Derived() override { sample(); }
    int kind() const noexcept override { return 2; }
};

int main() {
    Trace trace;
    {
        Derived object(trace);
        const Base& view = object;
        trace.add(view.kind());
    }
    const std::array<int, 5> expected{{1, 2, 2, 2, 1}};
    assert(trace.used == expected.size());
    assert(trace.values == expected);
    for (std::size_t i = 0; i < trace.used; ++i) {
        if (i != 0) std::cout << ' ';
        std::cout << trace.values[i];
    }
    std::cout << '\n';
}

在本地编译

g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -Wpedantic -pthread books-inside-cpp-object-model.cpp -o example && ./example

预期结果

1 2 2 2 1

CHECK YOUR UNDERSTANDING

合上答案，试着解释。

把正常使用阶段的view.kind()改成object.Base::kind()，其余不变，日志是什么？

继续查证

• Inside the C++ Object Model §5.2, reflow PDF pp.124–127
• C++ working draft: construction and destruction [class.cdtor]
• C++ working draft: virtual functions [class.virtual]

标准草案链接会随工作草案更新；本文版本标记对应示例最低要求，不表示草案中的所有新规则都适用于旧标准。