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C++能否定义构造函数为virtual来创建多态的对象？
答案是不行！C++是一门静态类型的语言(RTTI的目的与这里的动态创建对象不同)，多态地创建对象没有什么意义。编译器必须知道类的确切类型，才能创建对象。
换言之，对象的类型是什么，是在C++编译期间就已经决定了的。如果用户将构造函数定义为virtual, 则编译器会报错。实际上，除了inline，其它所有关键字都不能用来声明构造函数。在下面的演示例子中，我们需要创建一个继承类，基于一些输入条件。换句话说，对象的创建和对象的类型是紧密地耦合一起，这样强制地实现扩展。而virtual构造函数的目的是解耦对象创建与对象类型。
如何在运行时创建特定类型的对象？参考下面例子：
#includeusing namespace std;class Base{public: Base() { } virtual ~Base() { } // 确保能够调用实际操作对象的析构函数 virtual void DisplayAction() = 0; // 做为一个接口};class Derived1 : public Base{public: Derived1() { cout << "Derived1 created" << endl; } ~Derived1() { cout << "Derived1 destroyed" << endl; } void DisplayAction() { cout << "Action from Derived1" << endl; }};class Derived2 : public Base{public: Derived2() { cout << "Derived2 created" << endl; } ~Derived2() { cout << "Derived2 destroyed" << endl; } void DisplayAction() { cout << "Action from Derived2" << endl; }};class User{public: // 创建Drived1 User() : pBase(NULL) { // 如果需要Derived2，如何处理？常规方式是添加if-else。参考下一个例子。 pBase = new Derived1(); } ~User() { if (pBase) { delete pBase; pBase = NULL; } } // 委托给实际对象 void Action(){ pBase->DisplayAction(); }private: Base* pBase;};int main(){ User* user = new User(); // 当前仅需要Derive1.下一个例子会使用更多类型。 user->Action(); delete user;}
运行结果：
Derived1 created Action from Derived1 Derived1 destroyed上面程序中，假设继承体系Base，Derived1和Derived2做为library code。 User类是library code的使用者。main函数通过User class来使用Base继承体系。
User class的构造函数中创建了Derived1的对象。如果需要使用Derived2，则必须调用new Derived2()并且需要重新编译。重新编译是一个坏的设计实践。所以调整为下面的方法。 在深入细节前，先回答一下，是谁决定创建Derived1还是Derived2对象？很明显，是User类。User类可以利用if-else来实现创建Derived1还是Derived2，如下面例子所示：#includeusing namespace std;class Base{public: Base() { } virtual ~Base() { } // 确保能够调用实际操作对象的析构函数 virtual void DisplayAction() = 0; // 做为一个接口};class Derived1 : public Base{public: Derived1() { cout << "Derived1 created" << endl; } ~Derived1() { cout << "Derived1 destroyed" << endl; } void DisplayAction() { cout << "Action from Derived1" << endl; }};class Derived2 : public Base{public: Derived2() { cout << "Derived2 created" << endl; } ~Derived2() { cout << "Derived2 destroyed" << endl; } void DisplayAction() { cout << "Action from Derived2" << endl; }};class User{public: // 基于输入的条件，决定创建Derived1还是Derived2 User() : pBase(0) { int input; // ID用来区分Derived1和Derived2 cout << "Enter ID (1 or 2): "; cin >> input; while ((input != 1) && (input != 2)) { cout << "Enter ID (1 or 2 only): "; cin >> input; } if (input == 1) { pBase = new Derived1; } else { pBase = new Derived2; } // 如果类继承体系中加入了Derived3，怎么办？ } ~User() { if (pBase) { delete pBase; pBase = NULL; } } // 委托给实际对象 void Action(){ pBase->DisplayAction(); }private: Base* pBase;};int main(){ User* user = new User(); // 调用Derived1或Derived2功能 user->Action(); delete user;}
运行结果：
Enter ID (1 or 2): 1 Derived1 created Action from Derived1 Derived1 destroyed 或者Enter ID (1 or 2): 2 Derived2 created Action from Derived2 Derived2 destroyed上面的代码不具备灵活性。如果继承体系中加入了新的类Derived3，则User的构造函数也得跟着修改，会有更多的if-else。
此类代码会导致User 类需要重新编译，很糟糕的设计。并且将来Base扩展了，User还得跟着变。问题在哪里？在于对象的创建上面。继承体系中每加入一个新的类，导致User类需要重新修改，编译。
能否将创建对象的这个动作委托给继承体系自身，或是某个拥有"虚行为"的函数呢？ 依靠将创建对象的动作委托给类继承本身(或是一个静态函数)，我们可以避免User与Base之间太多的耦合。 参考下面例子：#includeusing namespace std;class Base{public: // 这就是那个"虚函数" static Base* Create(int id); Base() { } virtual ~Base() { } // 确保能够调用实际操作对象的析构函数 virtual void DisplayAction() = 0; // 做为一个接口};class Derived1 : public Base{public: Derived1() { cout << "Derived1 created" << endl; } ~Derived1() { cout << "Derived1 destroyed" << endl; } void DisplayAction() { cout << "Action from Derived1" << endl; }};class Derived2 : public Base{public: Derived2() { cout << "Derived2 created" << endl; } ~Derived2() { cout << "Derived2 destroyed" << endl; } void DisplayAction() { cout << "Action from Derived2" << endl; }};class Derived3 : public Base{public: Derived3(){ cout << "Derived3 created" << endl; } ~Derived3() { cout << "Derived3 destroyed" << endl; } void DisplayAction() { cout << "Action from Derived3" << endl; }};// 也可以在Base类的外边声明Create，但是因为此函数与Base相关，所以还是限定作用域在Base中。Base* Base::Create(int id){ // 只需要扩展if-else分支即可。如果有新的Derived类加入，User类的代码不需要重新编译就可以 //创建新增加的类对象。 if (id == 1){ return new Derived1; } else if (id == 2){ return new Derived2; } else{ return new Derived3; }}class User{public: // 基于输入的条件，决定创建Derived1还是Derived2 User() : pBase(0) { int input; // ID用来区分Derived1和Derived2 cout << "Enter ID (1, 2 or 3): "; cin >> input; while ((input != 1) && (input != 2) && (input != 3)) { cout << "Enter ID (1, 2 or 3 only): "; cin >> input; } // 从"Virtual Constructor"中获取类型 pBase = Base::Create(input); } ~User() { if (pBase) { delete pBase; pBase = NULL; } } // 委托给实际对象 void Action() { pBase->DisplayAction(); }private: Base* pBase;};int main(){ User* user = new User(); user->Action(); delete user;}
此时，User类独立于对象创建。将责任委托给了Base类，并且提供了ID的一个input。如果有新的类Derived4加入，只需要在函数Create()中扩展if-else分支即可，从而返回合适的对象。Base的扩展变化，不会导致User需要重新编译。
注意：函数Create()在Base对象的运行期间返回不同的类型。它的行为像是"virtual构造函数"，或是设计模式中的工厂方法，可以参考本人的这篇文章--。
设计模式中有很多方法可以实现本文的概念。上面的代码可能存在一些问题，只是为了简单的说明一些实现virtual构造函数的方法。
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