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C++基类构造函数概述与应用

2023-07-13 21:32:13 深夜i -- --

C++ 基类构造函数继承封装

C++中，类可以继承自基类，通过继承实现代码的重用和扩展。基类构造函数是指在派生类对象被创建时被调用的构造函数，它会负责初始化基类的成员。本文将对C++基类构造函数进行概述，并介绍其应用。

一、基类构造函数的概述

1. 基类构造函数的定义

基类构造函数的定义采用和普通函数相似的语法形式。如下定义了一个基类构造函数：


class Base{
public:
  Base(int value)
    m_value = value;
  
private:
  int m_value;
};

2. 基类构造函数的调用

当派生类对象被创建时，它的基类构造函数也会被调用。如果派生类没有显式调用基类构造函数，则编译器会默认调用基类的默认构造函数。如果基类没有默认构造函数，则编译器会报错。

可以使用如下语法显式调用基类构造函数：


class Derived: public Base{
public:
  Derived(int value1, int value2): Base(value1)
    m_value2 = value2;
  
private:
  int m_value2;
};

在派生类的成员初始化列表中使用“：”调用基类构造函数。如上代码所示，通过调用Base(value1)来初始化基类的成员m_value。

3. 基类构造函数的执行顺序

在派生类对象被创建时，基类构造函数的执行顺序根据继承顺序而定。在多重继承中，先调用最远的基类构造函数，然后依次调用其他基类构造函数。在派生类构造函数的成员初始化列表中，可以通过指定基类的构造函数来指定基类的构造函数执行顺序。

二、基类构造函数的应用

1. 基类成员的初始化

在派生类中定义的构造函数可以通过调用基类构造函数来初始化基类的成员。这样可以避免派生类与基类之间的成员冲突或未定义的状态。例如：


class Animal{
public:
  Animal(const std::string& name)
    m_name = name;
  
protected:
  std::string m_name;
};
class Dog: public Animal{
public:
  Dog(const std::string& name, const std::string& breed): Animal(name)
    m_breed = breed;
  
private:
  std::string m_breed;
};

在上述代码中，Dog类继承了Animal类，通过调用Animal(name)来初始化基类的成员m_name，避免了成员冲突或未定义状态。

2. 基类的默认构造函数

当基类没有显式定义构造函数时，编译器会自动为其生成一个默认构造函数。派生类会继承这个默认构造函数。例如：


class Base
public:
  int m_value;
;
class Derived: public Base{
public:
  void foo()
    m_value = 1;
  
};

在上述代码中，Base类没有定义构造函数，默认构造函数由编译器生成。Derived类继承了默认构造函数。在foo()中，可以通过访问m_value成员来操作基类成员。

3. 虚函数表

在C++中，虚函数表是用来实现多态的机制。其中，虚函数表指向的是派生类的虚函数表。派生类的虚函数表会继承基类的虚函数表。在调用虚函数时，派生类的虚函数表会被查找，如果不存在，就回溯到基类的虚函数表中查找。因此，基类的虚函数必须被正确地构造，否则整个类层次结构的多态特性都将无法使用。

总之，C++基类构造函数是实现继承和多态机制的重要基础，对于编写高质量的C++代码非常重要。在实际开发中，我们应该熟练掌握基类构造函数的使用方法，并注意基类构造函数的调用顺序和虚函数表的构建。这样才能编写出高质量、易维护、稳定可靠的C++代码。

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