C++のコンストラクタ内で仮想関数を呼び出すとどうなる？仕組みと注意点を解説

コンストラクタやデストラクタの中から仮想関数を呼び出すのは危険な操作であり、可能な限り避けるべきです。その理由は、呼び出された仮想関数が派生クラスのものではなく、基底クラス（Base）のものとして実行されてしまうためです。

なぜ基底クラスの仮想関数が呼ばれるのか

C++では、各クラスは自分自身の構築処理に入る前に、そのクラス専用の仮想メソッドテーブル（vtable）を先に構築します。この仕組みにより、コンストラクタ内で仮想メソッドを呼び出すと、現時点で有効になっているテーブル、つまり基底クラスの仮想メソッドが呼び出されることになります。

また、その階層に実装がまったく存在しない場合（純粋仮想関数の場合など）には、「純粋仮想関数呼び出し（pure virtual method call）」エラーが発生し、プログラムが異常終了する可能性もあります。

基底クラスの構築が完全に終わると、コンパイラは続いて派生クラス（Derived）の構築を行い、メソッドポインタを派生クラス側の実装へと差し替えます。つまり、オブジェクトの構築中は、まだ派生クラスのオーバーライドが有効になっていないのです。

動作を確認できるサンプルコード

以下のコードでは、派生クラスのオブジェクトを生成していますが、基底クラスのコンストラクタ内で仮想関数 f() を呼び出しています。

#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    Base() { f(); }  // コンストラクタ内で仮想関数を呼び出す
    virtual void f() { std::cout << "Base" << std::endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
    Derived() : Base() {}
    virtual void f() { std::cout << "Derived" << std::endl; }
};

int main() {
    Derived d;
    return 0;
}

実行結果

一見すると「Derived」と表示されそうですが、実際の出力は次のようになります。

Base

まとめ

この結果からわかるように、Derived クラスのオブジェクトを生成しても、Base クラスのコンストラクタが実行されている段階では、まだ Derived 側のオーバーライドが有効化されていません。そのため、コンストラクタ内での仮想関数呼び出しは常に基底クラスの実装に解決されます。

多態性（ポリモーフィズム）を利用した初期化処理が必要な場合は、コンストラクタから直接仮想関数を呼ぶのではなく、オブジェクト生成後に別途初期化メソッドを呼び出す設計にすることをおすすめします。