C++中的基類和派生類構(gòu)造函數(shù)示例詳解
基類的成員函數(shù)可以被繼承,可以通過派生類的對象訪問,但這僅僅指的是普通的成員函數(shù),類的構(gòu)造函數(shù)不能被繼承。構(gòu)造函數(shù)不能被繼承是有道理的,因為即使繼承了,它的名字和派生類的名字也不一樣,不能成為派生類的構(gòu)造函數(shù),當(dāng)然更不能成為普通的成員函數(shù)。
在設(shè)計派生類時,對繼承過來的成員變量的初始化工作也要由派生類的構(gòu)造函數(shù)完成,但是大部分基類都有 private 屬性的成員變量,它們在派生類中無法訪問,更不能使用派生類的構(gòu)造函數(shù)來初始化。
這種矛盾在C++繼承中是普遍存在的,解決這個問題的思路是:在派生類的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)。
下面的例子展示了如何在派生類的構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù):
#include<iostream> using namespace std; //基類People class People{ protected: char *m_name; int m_age; public: People(char*, int); }; People::People(char *name, int age): m_name(name), m_age(age){} //派生類Student class Student: public People{ private: float m_score; public: Student(char *name, int age, float score); void display(); }; //People(name, age)就是調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù) Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), m_score(score){ } void Student::display(){ cout<<m_name<<"的年齡是"<<m_age<<",成績是"<<m_score<<"。"<<endl; } int main(){ Student stu("小明", 16, 90.5); stu.display(); return 0; }
運行結(jié)果為:小明的年齡是16,成績是90.5。
請注意第 23 行代碼:
Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), m_score(score){ }
People(name, age)
就是調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù),并將 name 和 age 作為實參傳遞給它, m_score(score)
是派生類的參數(shù)初始化表,它們之間以逗號 ,
隔開。也可以將基類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用放在參數(shù)初始化表后面:
Student::Student(char *name, int age, float score): m_score(score), People(name, age){ }
但是不管它們的順序如何,派生類構(gòu)造函數(shù)總是先調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)再執(zhí)行其他代碼(包括參數(shù)初始化表以及函數(shù)體中的代碼),總體上看和下面的形式類似:
Student::Student(char *name, int age, float score){ People(name, age); m_score = score; }
當(dāng)然這段代碼只是為了方便大家理解,實際上這樣寫是錯誤的,因為基類構(gòu)造函數(shù)不會被繼承,不能當(dāng)做普通的成員函數(shù)來調(diào)用。換句話說,只能將基類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用放在函數(shù)頭部,不能放在函數(shù)體中。另外,函數(shù)頭部是對基類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用,而不是聲明,所以括號里的參數(shù)是實參,它們不但可以是派生類構(gòu)造函數(shù)參數(shù)列表中的參數(shù),還可以是局部變量、常量等,例如
Student::Student(char *name, int age, float score): People("小明", 16), m_score(score){ }
構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序
從上面的分析中可以看出,基類構(gòu)造函數(shù)總是被優(yōu)先調(diào)用,這說明創(chuàng)建派生類對象時,會先調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù),再調(diào)用派生類構(gòu)造函數(shù),如果繼承關(guān)系有好幾層的話,例如:
A --> B --> C
那么創(chuàng)建 C 類對象時構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行順序為:
A類構(gòu)造函數(shù) --> B類構(gòu)造函數(shù) --> C類構(gòu)造函數(shù)
構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序是按照繼承的層次自頂向下、從基類再到派生類的。還有一點要注意,派生類構(gòu)造函數(shù)中只能調(diào)用直接基類的構(gòu)造函數(shù),不能調(diào)用間接基類的。
以上面的 A、B、C 類為例,C 是最終的派生類,B 就是 C 的直接基類,A 就是 C 的間接基類。
C++ 這樣規(guī)定是有道理的,因為我們在 C 中調(diào)用了 B 的構(gòu)造函數(shù),B 又調(diào)用了 A 的構(gòu)造函數(shù),相當(dāng)于 C 間接地(或者說隱式地)調(diào)用了 A 的構(gòu)造函數(shù),如果再在 C 中顯式地調(diào)用 A 的構(gòu)造函數(shù),那么 A 的構(gòu)造函數(shù)就被調(diào)用了兩次,相應(yīng)地,初始化工作也做了兩次,這不僅是多余的,還會浪費CPU時間以及內(nèi)存,毫無益處,所以 C++ 禁止在 C 中顯式地調(diào)用 A 的構(gòu)造函數(shù)。
基類構(gòu)造函數(shù)調(diào)用規(guī)則
事實上,通過派生類創(chuàng)建對象時必須要調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù),這是語法規(guī)定。換句話說,定義派生類構(gòu)造函數(shù)時最好指明基類構(gòu)造函數(shù);如果不指明,就調(diào)用基類的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)(不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù));如果沒有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù),那么編譯失敗。請看下面的例子:
#include <iostream> using namespace std; //基類People class People{ public: People(); //基類默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) People(char *name, int age); protected: char *m_name; int m_age; }; People::People(): m_name("xxx"), m_age(0){ } People::People(char *name, int age): m_name(name), m_age(age){} //派生類Student class Student: public People{ public: Student(); Student(char*, int, float); public: void display(); private: float m_score; }; Student::Student(): m_score(0.0){ } //派生類默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), m_score(score){ } void Student::display(){ cout<<m_name<<"的年齡是"<<m_age<<",成績是"<<m_score<<"。"<<endl; } int main(){ Student stu1; stu1.display(); Student stu2("小明", 16, 90.5); stu2.display(); return 0; }
運行結(jié)果:xxx的年齡是0,成績是0。
小明的年齡是16,成績是90.5。
創(chuàng)建對象 stu1 時,執(zhí)行派生類的構(gòu)造函數(shù) Student::Student()
,它并沒有指明要調(diào)用基類的哪一個構(gòu)造函數(shù),從運行結(jié)果可以很明顯地看出來,系統(tǒng)默認(rèn)調(diào)用了不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù),也就是 People::People()
。
創(chuàng)建對象 stu2 時,執(zhí)行派生類的構(gòu)造函數(shù) Student::Student(char *name, int age, float score)
,它指明了基類的構(gòu)造函數(shù)。
在第 27 行代碼中,如果將 People(name, age)
去掉,也會調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù),第 37 行的輸出結(jié)果將變?yōu)椋簒xx的年齡是0,成績是90.5。
如果將基類 People 中不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)刪除,那么會發(fā)生編譯錯誤,因為創(chuàng)建對象 stu1 時需要調(diào)用 People 類的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù), 而 People 類中已經(jīng)顯式定義了構(gòu)造函數(shù),編譯器不會再生成默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)。
到此這篇關(guān)于C++的基類和派生類構(gòu)造函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++基類構(gòu)造函數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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