C++ 基类和派生类的构造函数

浅浅的花香味﹌ 2023-07-14 10:47 60阅读 0赞

**在设计派生类时，对继承过来的成员变量的初始化工作也要由派生类的构造函数完成，但是大部分基类都有 private 属性的成员变量，它们在派生类中无法访问，更不能使用派生类的构造函数来初始化。**

解决办法：在派生类的构造函数中调用基类的构造函数。

在派生类的构造函数中调用基类的构造函数：

#include<iostream>
    using namespace std;
    
    //基类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){ }
    
    //派生类Student
    class Student: public People{ 
    private:
        float m_score;
    public:
        Student(char *name, int age, float score);
        void display();
    };
    //People(name, age)就是调用基类的构造函数
    Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), m_score(score){  }
    void Student::display(){ 
        cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<"，成绩是"<<m_score<<"。"<<endl;
    }
    
    int main(){ 
        Student stu("小明", 16, 90.5);
        stu.display();
    
        return 0;
    }

运行结果为：

小明的年龄是16，成绩是90.5。

请注意第 23 行代码：

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

People(name, age)就是调用基类的构造函数，并将 name 和 age 作为实参传递给它，m\_score(score)是派生类的参数初始化表，它们之间以逗号,隔开。

也可以将基类构造函数的调用放在参数初始化表后面：

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

但是不管它们的顺序如何，派生类构造函数总是先调用基类构造函数再执行其他代码（包括参数初始化表以及函数体中的代码），总体上看和下面的形式类似：

Student::Student(char *name, int age, float score){ 
        People(name, age);
        m_score = score;
    }

当然这段代码只是为了方便大家理解，实际上这样写是错误的，因为基类构造函数不会被继承，不能当做普通的成员函数来调用。换句话说，**只能将基类构造函数的调用放在函数头部，不能放在函数体中**。

另外，函数头部是对基类构造函数的调用，而不是声明，所以括号里的参数是实参，它们不但可以是派生类构造函数参数列表中的参数，还可以是局部变量、常量等，例如：

Student::Student(char *name, int age, float score): People("小明", 16), m_score(score){  }

### 构造函数的调用顺序 ###

从上面的分析中可以看出，基类构造函数总是被优先调用，这说明创建派生类对象时，会先调用基类构造函数，再调用派生类构造函数，如果继承关系有好几层的话，例如：

A --> B --> C

那么创建 C 类对象时构造函数的执行顺序为：

A类构造函数 --> B类构造函数 --> C类构造函数

构造函数的调用顺序是按照继承的层次自顶向下、从基类再到派生类的。

还有一点要注意，派生类构造函数中只能调用直接基类的构造函数，不能调用间接基类的。以上面的 A、B、C 类为例，C 是最终的派生类，B 就是 C 的直接基类，A 就是 C 的间接基类。

### 基类构造函数调用规则 ###

通过派生类创建对象时必须要调用基类的构造函数，这是语法规定。换句话说，定义派生类构造函数时最好指明基类构造函数；如果不指明，就调用基类的默认构造函数（不带参数的构造函数）；如果没有默认构造函数，那么编译失败。请看下面的例子：

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    //基类People
    class People{ 
    public:
        People();  //基类默认构造函数
        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){ }
    
    //派生类Student
    class Student: public People{ 
    public:
        Student();
        Student(char*, int, float);
    public:
        void display();
    private:
        float m_score;
    };
    Student::Student(): m_score(0.0){  }  //派生类默认构造函数
    Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), m_score(score){  }
    void Student::display(){ 
        cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<"，成绩是"<<m_score<<"。"<<endl;
    }
    
    int main(){ 
        Student stu1;
        stu1.display();
    
        Student stu2("小明", 16, 90.5);
        stu2.display();
    
        return 0;
    }

运行结果：

xxx的年龄是0，成绩是0。
    小明的年龄是16，成绩是90.5。

创建对象 stu1 时，执行派生类的构造函数Student::Student()，它并没有指明要调用基类的哪一个构造函数，从运行结果可以很明显地看出来，系统默认调用了不带参数的构造函数，也就是People::People()。

创建对象 stu2 时，执行派生类的构造函数Student::Student(char \*name, int age, float score)，它指明了基类的构造函数。

在第 27 行代码中，如果将People(name, age)去掉，也会调用默认构造函数，第 37 行的输出结果将变为：

xxx的年龄是0，成绩是90.5。

如果将基类 People 中不带参数的构造函数删除，那么会发生编译错误，因为创建对象 stu1 时需要调用 People 类的默认构造函数， 而 People 类中已经显式定义了构造函数，编译器不会再生成默认的构造函数。