c++ - 从 operator<< 调用纯虚函数

Question

我不知道为什么下面的代码可以编译和工作(它工作得很好)。

#include <iostream>

struct Base
{
    virtual std::ostream& display(std::ostream& os) const = 0;
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& lhs, const Base& rhs)
    {
        return rhs.display(lhs);
    }
};

struct A: Base
{
    virtual std::ostream& display(std::ostream& os) const
    {
        return os << "A" << std::endl;
    }
};

struct B: A
{
    virtual std::ostream& display(std::ostream& os) const
    {
        return os << "B" << std::endl;
    }
};

int main()
{
    A a;
    std::cout << a << std::endl;

    B b;
    std::cout << b << std::endl;
}

我正在定义 operator<<在 Base 中只有一次类，调用纯 virtual display功能。该方案通常用于避免重写operator<<在派生类中，即仅在基类中定义一次，然后将虚拟分派(dispatch)与另一个函数一起使用(在我的例子中，display())。

参见 Live on Coliru

你能解释一下为什么我能够在 Base 中调用一个纯虚函数吗？类在执行 friend std::ostream& operator<<(...) ？我认为这不应该是可能的。

Answer 1

您可以调用纯虚函数，因为当您调用它时，该函数不再是纯虚函数:派生类必须覆盖它才能停止“抽象”。

编译器知道你不能实例化类 Base通过它自己。这意味着您将无法调用 operator <<在任何不为您的纯虚函数提供合适覆盖的类上。这就是编译器允许您进行调用的原因:它知道在运行时将有一个实现。

注意:调用纯虚函数的唯一方法是从基类的构造函数中调用它。由于函数是纯虚函数，这会导致未定义的行为；现代编译器会警告您这个问题。