2002.C++BASE-构造函数、析构函数

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希希爸爸
2017.07.28 16:19* 字数 2478

转:C++继承中构造函数、析构函数调用顺序及虚析构函数

1.构造函数

大家都知道构造函数里就可以调用成员变量,而继承中子类是把基类的成员变成自己的成员,那么也就是说子类在构造函数里就可以调用基类的成员了,这就说明创建子类的时候必须先调用基类的构造函数,只有这样子类才能在构造函数里使用基类的成员,所以是创建子类时先调用基类的构造函数然后再调用自己的构造函数。通俗点说,你要用某些物品,但这些物品你没办法自己生产,自然就要等别人生产出来,你才能拿来用。

2.析构函数

上面说到子类是将基类的成员变成自己的成员,那么基类就会只存在子类中直到子类调用析构函数后。做个假设:假如在基类的析构函数调用比子类的先,这样会发生什么事呢?类成员终止了,而类本身却还在,但是在类存在的情况下,类成员就应该还存在的,这不就产生矛盾了吗?所以子类是调用自身的析构函数再调用基类的析构函数基类的析构函数必须设置为虚的,而作为最终子类则可以是虚的也可以不是虚的,因为没有其他类继承于它不会影响最终功能。但又不是所有类的析构函数都设置为虚的比较好,因为存在虚函数的类实例化时会额外添加一个虚表指针,浪费内存性能

3.虚函数

virtual主要作用是在多态方面,而C++的多态最主要的是类的动态绑定,动态绑定则是指将子类的指针或引用转换成基类,基类对象就可以动态判断调用哪个子类成员函数。这就说明在没有子类指针或引用转换为基类对象的话,virtual没有存在意义(纯虚函数除外),也就是有没有virtual都是调用其自身的成员函数。通过这些分析,对于virtual就有了眉目了。当子类指针或引用转换为基类时,若基类中有用virtual定义的函数,被子类重写后,此基类对象就会根据子类调用子类中的重写后的函数,而不是基类中的函数;反之,若是基类中没有用virtual定义,则不管基类被赋值的是哪个子类的值,调用的都是基类的成员函数(当然指的值子类重载的基类函数,不然就算要调用子类特有的成员函数也会编译不过)。

存在虚析构函数为什么不会存在虚构造函数呢?

构造函数不能是虚函数,因为构造子类时本身也是调用的子类构造函数,然后子类构造函数会调用基类构造函数,所以虚构造函数的存在是没有意义的。只有在构造完成后,对象才能成为一个类的名符其实的实例。另外,静态成员函数和内联函数也不能是虚函数

虚函数是针对对象的,不是针对类的.

这一点可以从类成员函数(即静态成员函数)不能是虚函数看出来.倘若类不被实例化为对象,虚函数的存在本身也没意义.

上面的假设我感觉并不认可,派生类中的构造,析构可以调用到基类的构造析构是由编译器编译中实现的.即:在子类构造函数开头自动添加默认的基类构造函数或初始化列表中指定的基类构造函数调用;在子类析构函数末尾自动添加其基类析构函数调用.

至于为什么会先调用基类构造函数再调用子类构造函数,先调用子类析构函数再调用基类析构函数.我认为:因为只可能出现子类中成员依赖基类成员的存在而存在,而不会出现基类中成员依赖子类成员存在.例如:子类中有一个成员是基类中一个指针成员所指向对象的引用.则这种情况下倘若没有先调用基类构造函数对其指针成员初始化创建对象.那子类引用初始化时便不知会指向何处.同样析构时倘若先调用基类将其中的对象释放后,此时子类中引用变量在做一下善后处理时也便没有任何意义,因而其指向对象已经释放掉了. 派生类对象中基类成员先于子类成员存在,后于子类对象消失.

不知道初始化列表中倘若基类构造函数在其他子类成员初始化之后生成的代码中基类构造函数调用是否还会在其他代码之前.这样子在GCC中会报警,但可以编译通过,而且感觉其生成代码中也会按照初始化列表中顺序调用.即构造函数调用被放到了其他子类成员后面,因为代码就是这么写的.(这句我也不是那么确定的)

关于派生类构造函数与基类构造函数的调用顺序问题

  • 《面向对象程序设计基础(第二版》李师贤等,第254页:C++语言的基本规则是:创建一个派生类的对象时,如果基类带有构造函数,则先调用基类的构造函数,然后才调用派生类的构造函数。

  • 《Thinking in C++》,刘宗田等译,第261页:可以看出,构造在类层次的最根处开始,而在每一层,首先调用基类构造函数,然后调用成员对象构造函数。

  • 《C++ Primer Plus(第四版)中文版》,孙建春等译,第399页:记住:创建派生类对象时,程序首先调用基类构造函数,然后再调用派生类构造函数。

真的是这样吗?

一个类的对象在实例化时,这个类的构造函数会被调用。如果承认这一点,就会发现上述论断的矛盾之处。一个派生类的对象,在实例化时,不调用作为产生它的类 的构造函数,而先去调用别的类的构造函数,这符合逻辑吗?再考虑一下基数构造函数有参数的的时候,派生类构造函数的定义形式,“派生类构造函数可以使用初 始化列表机制将值传递给基类构造函数”(《C++ Primer Plus(第四版)中文版》第399页)。如果是基类的构造函数先被调用,那么它所使用的参数从何而来?

前两本书在说明这一规则时,毫无例外地在派生类构造函数和基类构造函数中使用cout输出一些信息来表明相应的构造函数被调用了,并以此说明构造函数的调 用顺序。在这里,我要指出的是:这一顺序,仅仅是这些cout输出的顺序,并不能说明是函数调用的顺序。真正调用的过程,单纯依赖于C++是看不到的。

我们可以用这样的实验来证明这一点。选择前两本书关于这一规则的任何一个实例,在Visual Studio中,分别对派生类和基类的构造函数下断点,注意:断点要下在函数定义函数名处,这样才是真正函数执行的起点,而不能下在cout语句上,那是 函数体,不能说明问题。然后调试这个程序,你会发现派生类构造函数的断点先中断,基类的构造函数断点后中断。如果你有汇编的知识,那么请打开汇编语言的开 关,这之间的关系就更明显了。

现在可以更确切地说明这个规则了:

  • 派生类对象在实例化时,派生类构造函数先被执行,在执行过程中(在实例化派生类成员前),调用基类构造函数,然后(在基类成员实例化后)返回派生类构造函数实例化派生类成员。

  • 析构函数的顺序问题依此类推。

4.代码

  • 缺省构造函数的调用关系
#include <iostream> 
#include <string> 
using namespace std;  

class CBase {
  string name;     
  int age; 
public:     
  CBase() { cout << "BASE" << endl;  }     
  ~CBase() {         cout << "~BASE" << endl;     } 
};  

class CDerive : public CBase { 
public:     
  CDerive() {cout << "DERIVE" << endl;     }     
  ~CDerive() {          cout << "~DERIVE" << endl;     } 
}; 

int main ( )  {     
  CDerive d;      
  return 0; 
}
BASE
DERIVE
~DERIVE
~BASE
(int)0
  • 有参数时的传递
#include <iostream>
#include <string> 
using namespace std;  

class CBase {
string name; 
public:     
  CBase(string s) : name(s) 
  { 
    cout << "BASE: " << name << endl;    
  }     
  ~CBase() {         cout << "~BASE" << endl;     } 
};

class CDerive : public CBase {
int age; 
public:     
CDerive(string s, int a) : CBase(s), age(a) {          cout << "DERIVE: " << age << endl;     }     
~CDerive() {          cout << "~DERIVE" << endl;     } };  

int main ( )  {     CDerive d("John", 27);      return 0; }
BASE: John
DERIVE: 27
~DERIVE
~BASE
(int)0
  • 祖孙三代的参数传递
#include <iostream> 
#include <string> 
using namespace std;  

class CBase {     
string name; 
public:     CBase(string s) : name(s) {cout << "BASE: " << name << endl;     }     
~CBase() {         cout << "~BASE" << endl;     } 
};  

class CDerive : public CBase {
 int age;
 public:     CDerive(string s, int a) : CBase(s), age(a) { cout << "DERIVE: " << age << endl;     }     
~CDerive() {          cout << "~DERIVE" << endl;     } 
};  

class CSon : public CDerive { 
string id; 
public:     
CSon(string s1, int a, string s2) : CDerive(s1, a), id(s2) {cout << "SON: " << id << endl;     }     
~CSon() {          cout << "~SON" << endl;     } 
};  

int main ( )  {     CSon s("John", 27, "8503026");      return 0; }
BASE: Jhon
DERIVE: 27
SON: 8503026
~SON
~DERIVE
~BASE
(int)0
  • 多重继承的参数传递
    多重继承时参数的传递方法和上面一样,要注意的是两个基类的顺序。决定2个基类的顺序是知27行。
    将27行的CBase1和CBase2的顺序交换一下,其结果中BASE1和BASE2的顺序也随之改变,与第30行无关。
#include <iostream> 
#include <string> 
using namespace std;  

class CBase1 {
string name; 
public:     
CBase1(string s) : name(s) { cout << "BASE1: " << name << endl;     }     
~CBase1() {         cout << "~BASE1" << endl;     } 
};  

class CBase2 {     
int age;
 public:     CBase2(int a) : age(a) {         cout << "BASE2: " << age << endl;     }     
~CBase2() {         cout << "~BASE2" << endl;     } 
};  

class CDerive : public CBase1, public CBase2 {     
string id; 
public:     CDerive(string s1, int a, string s2) : CBase1(s1), CBase2(a), id(s2) {          cout << "DERIVE: " << id << endl;     }     
~CDerive() {          cout << "~DERIVE" << endl;     }
 };  

int main ( )  {     CDerive d("John", 27, "8503026");      return 0; }
BASE1: John
BASE2: 27
DERIVE: 8503026
~DERIVE
~BASE2
~BASE1
(int)0
101.C++
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