C++ 虚函数在链接时未定义 - 为什么？

Question

我在 C++ 中使用虚函数时遇到了一些麻烦，我可能在构造函数中误用了它们。问题是当将组件库（由我编写）链接到我的最终可执行文件时，即使我已经为它编写了一个实现并链接了它，虚函数也会被标记为未定义。

我有以下课程：

template<class BufferType, class ConnectionType, class HandlerType>
class UdpConnection
{
public:
UdpConnection(size_t dispatchCount) : service(),
        listener(service),
        pool(dispatchCount), sysMsgHandlers(),
        bufferPool(), buffers()
    {
        assert(dispatchCount > 0);
        initBuffers(dispatchCount);
        initSysHandlers();
    }
protected:
    virtual void initSysHandlers() = 0;
}

在我的子类中：

class UdpClient : public UdpConnection<SyncBufferHandler, UdpClient, ClientNetworkHandler>
{
    protected:
        void initSysHandlers();
}

以及子类源文件：

void UdpClient::initSysHandlers()
{

}

如您所见，我在构造函数中调用了一个虚函数。据我所知，这应该没问题，因为我知道我的子类构造函数不会被调用，所以我不能使用任何实例变量，但我只是将一些子类特定项添加到标准::地图。

Linking CXX static library libnetwork.a
[ 75%] Built target network                                                                                           
Scanning dependencies of target testclient
[ 87%] Building CXX object CMakeFiles/testclient.dir/src/test/testclient.cpp.o                                        
Linking CXX executable testclient                                                                                     
src/network/libnetwork.a(udpclient.cpp.o): In function `voip::network::UdpConnection<voip::network::client::SyncBufferHandler, voip::network::client::UdpClient, voip::network::client::ClientNetworkHandler>::UdpConnection(unsigned long)':
udpclient.cpp:(.text._ZN4voip7network13UdpConnectionINS0_6client17SyncBufferHandlerENS2_9UdpClientENS2_20ClientNetworkHandlerEEC2Em[voip::network::UdpConnection<voip::network::client::SyncBufferHandler, voip::network::client::UdpClient, voip::network::client::ClientNetworkHandler>::UdpConnection(unsigned long)]+0x10d): undefined reference to `voip::network::UdpConnection<voip::network::client::SyncBufferHandler, voip::network::client::UdpClient, voip::network::client::ClientNetworkHandler>::initSysHandlers()'
collect2: ld returned 1 exit status

我在这里做错了什么？请询问您是否需要更多信息，希望尽可能简短！

Answer 1

在构造时不要调用虚函数。构造从基类到派生类。所以构造函数UdpConnection::UdpConnection还不知道这个类已经被继承了。此时派生类的 vtable 尚未形成，并且要调用的重载函数的地址未知。

Answer 2

你不应该在构造函数或析构函数中调用虚函数，因为它们没有预期的行为。在构造函数返回之前，对象还没有完全创建。

基类构造函数在派生类构造函数之前调用；因此，首先创建和定义基类数据成员和函数。因此，在您的情况下，UdpConnection ctor 将尝试调用 UdpConnection::initSysHandlers，而不是 UdpClient::initSysHandlers，因为它尚未创建。由于 UdpConnection::initSysHandlers 是纯虚拟的，因此此时它是未定义的。

Answer 3

您正在从基类构造函数调用虚函数。虚函数在构造和销毁过程中的调度有特殊的规则：

实际上，当基类UdpConnection的构造函数在执行时，对象的动态类型是UdpConnection，而不是UdpClient，所以选择的虚函数的最终覆盖是@的那个987654325@，不是派生最多的类，UdpClient。

这意味着当您在UdpConnection 构造函数中调用initSysHandlers() 时，每次都会调用UdpConnection::initSysHandlers()，而不是最派生类中的覆盖。因为您没有提供UdpConnection::initSysHandlers() 的定义，所以会出现链接器错误。

专家建议你应该"Never Call Virtual Functions during Construction or Destruction"。