如何对C++虚基类构造函数(C++虚基类构造函数详解与应用)

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ithorizon 7个月前 (10-20) 阅读数 21 #后端开发

C++虚基类构造函数详解与应用

一、虚基类概念介绍

在C++中，当我们使用多继承时，也许会出现基类重复继承的情况。为了解决这个问题，C++引入了虚继承的概念。虚继承允许派生类共享同一个基类的实例，从而避免了数据冗余和潜在的歧义。在虚继承中，虚基类的构造函数调用尤为重要，归因于它确保了在多继承结构中，虚基类的构造函数只被调用一次。

二、虚基类构造函数的作用

虚基类的构造函数在多继承中起到了关键作用，它负责初始化虚基类的成员变量，并且确保在派生类中只被初始化一次。下面我们通过一个例子来懂得虚基类构造函数的作用。

三、虚基类构造函数示例

假设我们有一个基类Base，以及两个派生类 Derived1 和 Derived2，它们都继承自Base。然后我们有一个从Derived1和Derived2继承的类MultiDerived。这里是怎样定义这些类以及它们的构造函数的示例：


class Base {
public:
    Base(int x) {
        data = x;
        std::cout << "Base constructor called with " << data << std::endl;
    }
protected:
    int data;
};
class Derived1 : virtual public Base {
public:
    Derived1(int x) : Base(x) {
        std::cout << "Derived1 constructor called with " << x << std::endl;
    }
};
class Derived2 : virtual public Base {
public:
    Derived2(int y) : Base(y) {
        std::cout << "Derived2 constructor called with " << y << std::endl;
    }
};
class MultiDerived : public Derived1, public Derived2 {
public:
    MultiDerived(int x, int y) : Derived1(x), Derived2(y) {
        std::cout << "MultiDerived constructor called with " << x << " and " << y << std::endl;
    }
};

当我们创建一个MultiDerived对象时，输出将是：

Base constructor called with 10

Derived1 constructor called with 10

Base constructor called with 20

Derived2 constructor called with 20

MultiDerived constructor called with 10 and 20

可以看到，Base构造函数只被调用了一次，即使在MultiDerived的构造函数中，它也没有被再次调用。

四、虚基类构造函数的调用顺序

在多继承中，虚基类的构造函数在派生类构造函数之前被调用，并且只被调用一次。调用顺序如下：

虚基类的构造函数

非虚基类的构造函数（如果有）

派生类的构造函数

在上述示例中，Base是虚基类，于是它的构造函数首先被调用。然后是Derived1和Derived2的构造函数，最后是MultiDerived的构造函数。

五、虚基类构造函数的参数传递

在虚继承中，派生类构造函数必须通过初始化列表来初始化虚基类的构造函数。即使虚基类构造函数的参数在多个派生类中都有提供，也只有一个参数会被传递给虚基类的构造函数。这个参数通常来自于最派生类的构造函数。

以下是一个参数传递的例子：


class Base {
public:
    Base(int x) {
        std::cout << "Base constructor called with " << x << std::endl;
    }
};
class Derived1 : virtual public Base {
public:
    Derived1(int x) : Base(x) {
        std::cout << "Derived1 constructor called with " << x << std::endl;
    }
};
class Derived2 : virtual public Base {
public:
    Derived2(int y) : Base(y) {
        std::cout << "Derived2 constructor called with " << y << std::endl;
    }
};
class MultiDerived : public Derived1, public Derived2 {
public:
    MultiDerived(int x, int y) : Base(x), Derived1(x), Derived2(y) {
        std::cout << "MultiDerived constructor called with " << x << " and " << y << std::endl;
    }
};