這篇文章主要介紹了深入解析C++中派生類的構(gòu)造函數(shù),是C++入門學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)知識(shí),需要的朋友可以參考下

基類的構(gòu)造函數(shù)不能被繼承，在聲明派生類時(shí)，對(duì)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)來完成。所以在設(shè)計(jì)派生類的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，不僅要考慮派生類新增的成員變量，還要考慮基類的成員變量，要讓它們都被初始化。

解決這個(gè)問題的思路是：在執(zhí)行派生類的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，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)。

1. #include<iostream> 
2. using namespace std; 
3. //基類 
4. class People{ 
5. protected: 
6. char *name; 
7. int age; 
8. public: 
9. People(char*, int); 
10. }; 
11. People::People(char *name, int age): name(name), age(age){} 
12. //派生類 
13. class Student: public People{ 
14. private: 
15. float score; 
16. public: 
17. Student(char*, int, float); 
18. void display(); 
19. }; 
20. //調(diào)用了基類的構(gòu)造函數(shù) 
21. Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age){ 
22. this->score = score; 
23. } 
24. void Student::display(){ 
25. cout<<name<<"的年齡是"<<age<<"，成績是"<<score<<endl; 
26. } 
27. int main(){ 
28. Student stu("小明", 16, 90.5); 
29. stu.display(); 
30. return 0; 
31. } 

運(yùn)行結(jié)果為：

小明的年齡是16，成績是90.5

請(qǐng)注意代碼第23行：

1. Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age) 

這是派生類 Student 的構(gòu)造函數(shù)的寫法。冒號(hào)前面是派生類構(gòu)造函數(shù)的頭部，這和我們以前介紹的構(gòu)造函數(shù)的形式一樣，但它的形參列表包括了初始化基類和派生類的成員變量所需的數(shù)據(jù);冒號(hào)后面是對(duì)基類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用，這和普通構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)初始化表非常類似。

實(shí)際上，你可以將對(duì)基類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用和參數(shù)初始化表放在一起，如下所示：

1. Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), score(score){} 

基類構(gòu)造函數(shù)和初始化表用逗號(hào)隔開。

需要注意的是：冒號(hào)后面是對(duì)基類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用，而不是聲明，所以括號(hào)里的參數(shù)是實(shí)參，它們不但可以是派生類構(gòu)造函數(shù)總參數(shù)表中的參數(shù)，還可以是局部變量、常量等。如下所示：

1. Student::Student(char *name, int age, float score): People("李磊", 20) 

基類構(gòu)造函數(shù)調(diào)用規(guī)則

事實(shí)上，通過派生類創(chuàng)建對(duì)象時(shí)必須要調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)，這是語法規(guī)定。也就是說，定義派生類構(gòu)造函數(shù)時(shí)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(qǐng)看下面的例子：

1. #include<iostream> 
2. using namespace std; 
3. //基類 
4. class People{ 
5. protected: 
6. char *name; 
7. int age; 
8. public: 
9. People(); 
10. People(char*, int); 
11. }; 
12. People::People(){ 
13. this->name = "xxx"; 
14. this->age = 0; 
15. } 
16. People::People(char *name, int age): name(name), age(age){} 
17. //派生類 
18. class Student: public People{ 
19. private: 
20. float score; 
21. public: 
22. Student(); 
23. Student(char*, int, float); 
24. void display(); 
25. }; 
26. Student::Student(){ 
27. this->score = 0.0; 
28. } 
29. Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age){ 
30. this->score = score; 
31. } 
32. void Student::display(){ 
33. cout<<name<<"的年齡是"<<age<<"，成績是"<<score<<endl; 
34. } 
35. int main(){ 
36. Student stu1; 
37. stu1.display(); 
38. Student stu2("小明", 16, 90.5); 
39. stu2.display(); 
40. return 0; 
41. } 

運(yùn)行結(jié)果：

1. xxx的年齡是0，成績是0 
2. 小明的年齡是16，成績是90.5 

創(chuàng)建對(duì)象 stu1 時(shí)，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(gè)構(gòu)造函數(shù)，從運(yùn)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(duì)象 stu2 時(shí)，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31行代碼中，如果將 People(name, age) 去掉，也會(huì)調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，stu2.display() 的輸出結(jié)果將變?yōu)椋?/p>

xxx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(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤，因?yàn)閯?chuàng)建對(duì)象 stu1 時(shí)沒有調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)。

總結(jié)：如果基類有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，那么在派生類構(gòu)造函數(shù)中可以不指明，系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)調(diào)用;如果沒有，那么必須要指明，否則系統(tǒng)不知道如何調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)。

構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序

為了搞清這個(gè)問題，我們不妨先來看一個(gè)例子：

1. #include<iostream> 
2. using namespace std; 
3. //基類 
4. class People{ 
5. protected: 
6. char *name; 
7. int age; 
8. public: 
9. People(); 
10. People(char*, int); 
11. }; 
12. People::People(): name("xxx"), age(0){ 
13. cout<<"PeoPle::People()"<<endl; 
14. } 
15. People::People(char *name, int age): name(name), age(age){ 
16. cout<<"PeoPle::People(char *, int)"<<endl; 
17. } 
18. //派生類 
19. class Student: public People{ 
20. private: 
21. float score; 
22. public: 
23. Student(); 
24. Student(char*, int, float); 
25. }; 
26. Student::Student(): score(0.0){ 
27. cout<<"Student::Student()"<<endl; 
28. } 
29. Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), score(score){ 
30. cout<<"Student::Student(char*, int, float)"<<endl; 
31. } 
32. int main(){ 
33. Student stu1; 
34. cout<<"--------------------"<<endl; 
35. Student stu2("小明", 16, 90.5); 
36. return 0; 
37. } 

運(yùn)行結(jié)果：

1. PeoPle::People() 
2. Student::Student() 
3. -------------------- 
4. PeoPle::People(char *, int) 
5. Student::Student(char*, int, float) 

從運(yùn)行結(jié)果可以清楚地看到，當(dāng)創(chuàng)建派生類對(duì)象時(shí)，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

那么則創(chuàng)建C類對(duì)象時(shí)，構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行順序?yàn)椋?/p>

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。

C++有子對(duì)象的派生類的構(gòu)造函數(shù)

類的數(shù)據(jù)成員不但可以是標(biāo)準(zhǔn)型(如int、char)或系統(tǒng)提供的類型(如string)，還可以包含類對(duì)象，如可以在聲明一個(gè)類時(shí)包含這樣的數(shù)據(jù)成員：

1. Student s1; //Student是已聲明的類名，s1是Student類的對(duì)象 

這時(shí)，s1就是類對(duì)象中的內(nèi)嵌對(duì)象，稱為子對(duì)象(subobject)，即對(duì)象中的對(duì)象。

那么，在對(duì)數(shù)據(jù)成員初始化時(shí)怎樣對(duì)子對(duì)象初始化呢?請(qǐng)仔細(xì)分析下面程序，特別注意派生類構(gòu)造函數(shù)的寫法。

[例] 包含子對(duì)象的派生類的構(gòu)造函數(shù)。為了簡化程序以易于閱讀，這里設(shè)基類Student的數(shù)據(jù)成員只有兩個(gè)，即num和name。

1. #include <iostream> 
2. #include <string> 
3. using namespace std; 
4. class Student//聲明基類 
5. { 
6. public: //公用部分 
7. Student(int n, string nam ) //基類構(gòu)造函數(shù)，與例11.5相同 
8. { 
9. num=n; 
10. name=nam; 
11. } 
12. void display( ) //成員函數(shù)，輸出基類數(shù)據(jù)成員 
13. { 
14. cout<<"num:"<<num<<endl<<"name:"<<name<<endl; 
15. } 
16. protected: //保護(hù)部分 
17. int num; 
18. string name; 
19. }; 
20. class Student1: public Student //聲明公用派生類Student1 
21. { 
22. public: 
23. Student1(int n, string nam,int n1, string nam1,int a, string ad):Student(n,nam),monitor(n1,nam1) //派生類構(gòu)造函數(shù) 
24. { 
25. age=a; 
26. addr=ad; 
27. } 
28. void show( ) 
29. { 
30. cout<<"This student is:"<<endl; 
31. display(); //輸出num和name 
32. cout<<"age: "<<age<<endl; //輸出age 
33. cout<<"address: "<<addr<<endl<<endl; //輸出addr 
34. } 
35. void show_monitor( ) //成員函數(shù)，輸出子對(duì)象 
36. { 
37. cout<<endl<<"Class monitor is:"<<endl; 
38. monitor.display( ); //調(diào)用基類成員函數(shù) 
39. } 
40. private: //派生類的私有數(shù)據(jù) 
41. Student monitor; //定義子對(duì)象(班長) 
42. int age; 
43. string addr; 
44. }; 
45. int main( ) 
46. { 
47. Student1 stud1(10010,"Wang-li",10001,"Li-sun",19,"115 Beijing Road,Shanghai"); 
48. stud1.show( ); //輸出學(xué)生的數(shù)據(jù) 
49. stud1.show_monitor(); //輸出子對(duì)象的數(shù)據(jù) 
50. return 0; 
51. } 

運(yùn)行時(shí)的輸出如下：

1. This student is: 
2. num: 10010 
3. name: Wang-li 
4. age: 19 
5. address:115 Beijing Road,Shanghai 
6. Class monitor is: 
7. num:10001 
8. name:Li-sun 

請(qǐng)注意在派生類Student1中有一個(gè)數(shù)據(jù)成員：

1. Student monitor; //定義子對(duì)象 monitor(班長) 

“班長”的類型不是簡單類型(如int、char、float等)，它是Student類的對(duì)象。我們知道， 應(yīng)當(dāng)在建立對(duì)象時(shí)對(duì)它的數(shù)據(jù)成員初始化。那么怎樣對(duì)子對(duì)象初始化呢?顯然不能在聲明派生類時(shí)對(duì)它初始化(如Student monitor(10001, "Li-fun");)，因?yàn)轭愂浅橄箢愋?，只是一個(gè)模型，是不能有具體的數(shù)據(jù)的，而且每一個(gè)派生類對(duì)象的子對(duì)象一般是不相同的(例如學(xué)生A、B、C的班長是A，而學(xué)生D、E、F的班長是F)。因此子對(duì)象的初始化是在建立派生類時(shí)通過調(diào)用派生類構(gòu)造函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

派生類構(gòu)造函數(shù)的任務(wù)應(yīng)該包括3個(gè)部分:

對(duì)基類數(shù)據(jù)成員初始化;

對(duì)子對(duì)象數(shù)據(jù)成員初始化;

對(duì)派生類數(shù)據(jù)成員初始化。

程序中派生類構(gòu)造函數(shù)首部如下：

1. Student1(int n, string nam,int n1, string nam1,int a, string ad): 
2. Student(n,nam),monitor(n1,nam1) 

在上面的構(gòu)造函數(shù)中有6個(gè)形參，前兩個(gè)作為基類構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，第3、第4個(gè)作為子對(duì)象構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，第5、第6個(gè)是用作派生類數(shù)據(jù)成員初始化的。

歸納起來，定義派生類構(gòu)造函數(shù)的一般形式為： 派生類構(gòu)造函數(shù)名(總參數(shù)表列): 基類構(gòu)造函數(shù)名(參數(shù)表列), 子對(duì)象名(參數(shù)表列)

{

派生類中新增數(shù)成員據(jù)成員初始化語句

}

執(zhí)行派生類構(gòu)造函數(shù)的順序是：

調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù)，對(duì)基類數(shù)據(jù)成員初始化;

調(diào)用子對(duì)象構(gòu)造函數(shù)，對(duì)子對(duì)象數(shù)據(jù)成員初始化;

再執(zhí)行派生類構(gòu)造函數(shù)本身，對(duì)派生類數(shù)據(jù)成員初始化。

派生類構(gòu)造函數(shù)的總參數(shù)表列中的參數(shù)，應(yīng)當(dāng)包括基類構(gòu)造函數(shù)和子對(duì)象的參數(shù)表列中的參數(shù)。基類構(gòu)造函數(shù)和子對(duì)象的次序可以是任意的，如上面的派生類構(gòu)造函數(shù)首部可以寫成

1. Student1(int n, string nam,int n1, string nam1,int a, string ad): monitor(n1,nam1),Student(n,nam) 

編譯系統(tǒng)是根據(jù)相同的參數(shù)名(而不是根據(jù)參數(shù)的順序)來確立它們的傳遞關(guān)系的。但是習(xí)慣上一般先寫基類構(gòu)造函數(shù)。

如果有多個(gè)子對(duì)象，派生類構(gòu)造函數(shù)的寫法依此類推，應(yīng)列出每一個(gè)子對(duì)象名及其參數(shù)表列。