C++在單繼承、多繼承.docx

一、本文目的與說(shuō)明 1. 本文目的：理清在各種繼承時(shí)，構(gòu)造函數(shù)、復(fù)制構(gòu)造函數(shù)、賦值操作符、析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行順序和執(zhí)行內(nèi)容。 2. 說(shuō)明：雖然復(fù)制構(gòu)造函數(shù)屬于構(gòu)造函數(shù)的一種，有共同的地方，但是也具有一定的特殊性，所以在總結(jié)它的性質(zhì)時(shí)將它單獨(dú)列出來(lái)了。 3. 單繼承、多繼承、虛繼承，既然都屬于繼承，那么雖然有一定的區(qū)別，但還是相同點(diǎn)比較多。如果放在一塊講，但為了將內(nèi)容制作成遞進(jìn)的，就分開(kāi)了，對(duì)相同點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)，（大量的復(fù)制粘貼哈），但在不同點(diǎn)進(jìn)行了標(biāo)注。 注意：三塊內(nèi)容是逐步遞進(jìn)的 如果你懂虛函數(shù)，那么單繼承和多繼承那塊你就可以不看； 如果你懂多繼承，那單繼承你就不要看了，至于虛繼承就等你懂虛繼承再回來(lái)看吧； 如果你只懂單繼承，那你就只看單繼承就好。二、基本知識(shí) 1. 對(duì)于一個(gè)空類(lèi)，例如；cppview plaincopyprint?1. classEmptyClass; 雖然你沒(méi)有聲明任何函數(shù)，但是編譯器會(huì)自動(dòng)為你提供上面這四個(gè)方法。cppview plaincopyprint?1. classEmptyClass2. public:3. EmptyClass();/默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)4. EmptyClass(constEmptyClass&rhs);/復(fù)制構(gòu)造函數(shù)5. EmptyClass();/析構(gòu)函數(shù)6. EmptyClass&operator=(constEmptyClass&rhs);/賦值運(yùn)算符7. 對(duì)于這四個(gè)方法的任何一個(gè)，你的類(lèi)如果沒(méi)有聲明，那么編譯器就會(huì)自動(dòng)為你對(duì)應(yīng)的提供一個(gè)默認(rèn)的。（在C+ primer中，這個(gè)編譯器自動(dòng)提供的版本叫做“合成的*”，例如合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）當(dāng)然如果你顯式聲明了，編譯器就不會(huì)再提供相應(yīng)的方法。 2.合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行內(nèi)容：如果有父類(lèi)，就先調(diào)用父類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。 2.合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行內(nèi)容：使用參數(shù)中的對(duì)象，構(gòu)造出一個(gè)新的對(duì)象。 3.合成的賦值操作符執(zhí)行內(nèi)容：使用參數(shù)中的對(duì)象，使用參數(shù)對(duì)象的非static成員 依次對(duì) 目標(biāo)對(duì)象的成員賦值。注意：在賦值操作符執(zhí)行之前，目標(biāo)對(duì)象已經(jīng)存在。 4. 在繼承體系中，要將基類(lèi)（或稱(chēng)為父類(lèi)）的析構(gòu)函數(shù)，聲明為virtual方法（即虛函數(shù)）。 5. 子類(lèi)中包含父類(lèi)的成員。即子類(lèi)有兩個(gè)部分組成，父類(lèi)部分和子類(lèi)自己定義的部分。 6. 如果在子類(lèi)中顯式調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，只能在構(gòu)造函數(shù)的初始化列表中調(diào)用，并且只能調(diào)用其直接父類(lèi)的。 7. 在多重繼承時(shí)，按照基類(lèi)繼承列表中聲明的順序初始化父類(lèi)。 8. 在虛繼承中，虛基類(lèi)的初始化早于非虛基類(lèi)，并且子類(lèi)來(lái)初始化虛基類(lèi)（注意：虛基類(lèi)不一定是子類(lèi)的直接父類(lèi)）。三、單繼承核心：在構(gòu)造子類(lèi)之前一定要執(zhí)行父類(lèi)的一個(gè)構(gòu)造函數(shù)。1.構(gòu)造函數(shù)（不包括復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）。 順序：直接父類(lèi)；自己 注意：若直接父類(lèi)還有父類(lèi)，那么“直接父類(lèi)的父類(lèi)”會(huì)在“直接父類(lèi)” 之前 構(gòu)造。 可以理解為這是一個(gè)遞歸的過(guò)程，知道出現(xiàn)一個(gè)沒(méi)有父類(lèi)的類(lèi)才停止。 2.1 如果沒(méi)有顯式定義構(gòu)造函數(shù)，則“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”會(huì)自動(dòng)調(diào)用直接父類(lèi)的“默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”，然后調(diào)用編譯器為自己自動(dòng)生成的“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”。 2.2 如果顯式定義了自己的構(gòu)造函數(shù) 2.2.1 如果沒(méi)有顯式調(diào)用直接父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么和“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”一樣，會(huì)先自動(dòng)調(diào)用直接父類(lèi)的 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，然后調(diào)用自己的構(gòu)造函數(shù)。 2.2.2 如果顯式調(diào)用了直接父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)先調(diào)用直接父類(lèi)相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)，然后調(diào)用自己的構(gòu)造函數(shù)。2. 復(fù)制構(gòu)造函數(shù) 順序：直接父類(lèi)；自己 注意：和構(gòu)造函數(shù)一樣，若直接父類(lèi)還有父類(lèi)，那么“直接父類(lèi)的父類(lèi)”會(huì)在“直接父類(lèi)” 之前 構(gòu)造。 可以理解為這是一個(gè)遞歸的過(guò)程，知道出現(xiàn)一個(gè)沒(méi)有父類(lèi)的類(lèi)才停止。 2.1 如果沒(méi)有顯式定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，則“合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”會(huì)自動(dòng)調(diào)用直接父類(lèi)的“復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”，然后調(diào)用編譯器為自己自動(dòng)生成的“合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”（注意：不是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)） 2.2 如果顯式定義了自己的復(fù)制構(gòu)造函數(shù) （和構(gòu)造函數(shù)類(lèi)似） 2.2.1 如果沒(méi)有顯式調(diào)用父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)先調(diào)用直接父類(lèi)的 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)（注意：不是 復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）。 2.2.2 如果顯式調(diào)用了直接父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)先調(diào)用直接父類(lèi)相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)。3.賦值操作符重載 3.1 如果沒(méi)有顯式定義，會(huì)自動(dòng)調(diào)用直接父類(lèi)的賦值操作符。（注意：不是 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)） 3.2 如果顯式定義了，就只執(zhí)行自己定義的版本，不再自動(dòng)調(diào)用直接父類(lèi)的賦值操作符，只執(zhí)行自己的賦值操作符。 注意：如有需要對(duì)父類(lèi)子部分進(jìn)行賦值，應(yīng)該在自己編寫(xiě)的代碼中，顯式調(diào)用父類(lèi)的賦值操作符。4. 析構(gòu)函數(shù) 與構(gòu)造函數(shù) 順序相反。四、多繼承和單繼承的差別就是：需要考慮到多個(gè)直接父類(lèi)。其它的都相同1.構(gòu)造函數(shù)（不包括復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）。 順序：所有直接父類(lèi)；（按照基類(lèi)繼承列表中聲明的順序）自己 注意：若直接父類(lèi)還有父類(lèi)，那么“直接父類(lèi)的父類(lèi)”會(huì)在“直接父類(lèi)” 之前 構(gòu)造。 可以理解為這是一個(gè)遞歸的過(guò)程，知道出現(xiàn)一個(gè)沒(méi)有父類(lèi)的類(lèi)才停止。 2.1 如果沒(méi)有 顯式定義構(gòu)造函數(shù)，則“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”會(huì)自動(dòng)依次調(diào)用所有直接父類(lèi)的“默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”，然后調(diào)用編譯器為自己自動(dòng)生成的“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”。 2.2 如果顯式定義了自己的構(gòu)造函數(shù) 2.2.1 如果沒(méi)有顯式調(diào)用父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么和“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”一樣，會(huì)自動(dòng)依次調(diào)用所有直接父類(lèi)的 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，然后調(diào)用自己的構(gòu)造函數(shù)。 2.2.2 如果顯式調(diào)用了父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么按照基類(lèi)列表的順序，對(duì)于每一個(gè)父類(lèi)依次判斷：若顯式調(diào)用了構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)調(diào)用該父類(lèi)相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)；如果沒(méi)有顯式調(diào)用，就調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。最后調(diào)用自己的構(gòu)造函數(shù)。2. 復(fù)制構(gòu)造函數(shù) 順序：所有直接父類(lèi)；（按照基類(lèi)繼承列表中聲明的順序）自己 注意：和構(gòu)造函數(shù)一樣，若直接父類(lèi)還有父類(lèi)，那么“直接父類(lèi)的父類(lèi)”會(huì)在“直接父類(lèi)” 之前 構(gòu)造。 可以理解為這是一個(gè)遞歸的過(guò)程，知道出現(xiàn)一個(gè)沒(méi)有父類(lèi)的類(lèi)才停止。 2.1 如果沒(méi)有顯式定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，則“合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”會(huì)自動(dòng)依次調(diào)用所有直接父類(lèi)的“復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”，然后調(diào)用編譯器為自己自動(dòng)生成的“合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”（注意：不是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)） 2.2 如果顯式定義了自己的復(fù)制構(gòu)造函數(shù) （和構(gòu)造函數(shù)類(lèi)似） 2.2.1 如果沒(méi)有顯式調(diào)用父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)先自動(dòng)依次調(diào)用直接父類(lèi)的 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)（注意：不是 復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）。 2.2.2 如果顯式調(diào)用了直接父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么按照基類(lèi)列表的順序，對(duì)于每一個(gè)父類(lèi)依次判斷：若顯式調(diào)用了構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)調(diào)用該父類(lèi)相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)；如果沒(méi)有顯式調(diào)用，就調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。最后調(diào)用自己的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。3.賦值操作符重載 3.1 如果沒(méi)有顯式定義，會(huì)自動(dòng)依次調(diào)用直接父類(lèi)的賦值操作符。（注意：不是 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)） 3.2 如果顯式定義了，就只執(zhí)行自己定義的版本，不再自動(dòng)調(diào)用直接父類(lèi)的賦值操作符，只執(zhí)行自己的賦值操作符。 注意：如有需要對(duì)父類(lèi)子部分進(jìn)行賦值，應(yīng)該在自己編寫(xiě)的代碼中，顯式調(diào)用所有直接父類(lèi)的賦值操作符。4. 析構(gòu)函數(shù) 與 構(gòu)造函數(shù) 順序相反。五、虛繼承和多繼承的差別就是：要考慮到虛基類(lèi)，其它的都相同。（虛基類(lèi)的初始化要早于非虛基類(lèi)，并且只能由子類(lèi)對(duì)其進(jìn)行初始化）1.構(gòu)造函數(shù)（不包括復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）。 順序：所有虛基類(lèi)（按照基類(lèi)繼承列表中聲明的順序進(jìn)行查找）；所有直接父類(lèi)；（按照基類(lèi)繼承列表中聲明的順序）自己 注意：若虛基類(lèi)或者直接父類(lèi)還有父類(lèi)，那么“直接父類(lèi)的父類(lèi)”會(huì)在“直接父類(lèi)” 之前 構(gòu)造，“虛基類(lèi)的父類(lèi)”也會(huì)在“虛基類(lèi)”之前構(gòu)造。 可以理解為這是一個(gè)遞歸的過(guò)程，知道出現(xiàn)一個(gè)沒(méi)有父類(lèi)的類(lèi)才停止。 2.1 如果沒(méi)有 顯式定義構(gòu)造函數(shù)，則“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”會(huì)先依次調(diào)用所有虛基類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，然后再自動(dòng)依次調(diào)用所有直接父類(lèi)的“默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”，最后調(diào)用編譯器為自己自動(dòng)生成的“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”。 2.2 如果顯式定義了自己的構(gòu)造函數(shù) 2.2.1 如果沒(méi)有顯式調(diào)用父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么和“合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)”一樣，會(huì)先依次調(diào)用所有虛基類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，然后再自動(dòng)依次調(diào)用所有直接父類(lèi)的 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，最后調(diào)用自己的構(gòu)造函數(shù)。 2.2.2 如果顯式調(diào)用了父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么按照基類(lèi)列表的順序，先初始化所有虛基類(lèi)，再初始化所有直接父類(lèi)。對(duì)于每一個(gè)父類(lèi)依次判斷：若顯式調(diào)用了構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)調(diào)用該父類(lèi)相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)；如果沒(méi)有顯式調(diào)用，就調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。最后調(diào)用自己的構(gòu)造函數(shù)。2. 復(fù)制構(gòu)造函數(shù) 順序：所有虛基類(lèi)（按照基類(lèi)繼承列表中聲明的順序進(jìn)行查找）；所有直接父類(lèi)；（按照基類(lèi)繼承列表中聲明的順序）自己 注意：和構(gòu)造函數(shù)一樣，若虛基類(lèi)或者直接父類(lèi)還有父類(lèi)，那么“直接父類(lèi)的父類(lèi)”會(huì)在“直接父類(lèi)” 之前 構(gòu)造，“虛基類(lèi)的父類(lèi)”也會(huì)在“虛基類(lèi)”之前構(gòu)造。 可以理解為這是一個(gè)遞歸的過(guò)程，知道出現(xiàn)一個(gè)沒(méi)有父類(lèi)的類(lèi)才停止。 2.1 如果沒(méi)有顯式定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，則“合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”會(huì)自動(dòng)依次調(diào)用所有直接父類(lèi)的“復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”，然后調(diào)用編譯器為自己自動(dòng)生成的“合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)”（注意：不是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)） 2.2 如果顯式定義了自己的復(fù)制構(gòu)造函數(shù) （和構(gòu)造函數(shù)類(lèi)似） 2.2.1 如果沒(méi)有顯式調(diào)用父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)先依次調(diào)用所有虛基類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，然后再依次調(diào)用所有直接父類(lèi)的 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)（注意：不是 復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）。 2.2.2 如果顯式調(diào)用了直接父類(lèi)的任意一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么按照基類(lèi)列表的順序，先初始化所有虛基類(lèi)，再初始化所有直接父類(lèi)。對(duì)于每一個(gè)父類(lèi)依次判斷：若顯式調(diào)用了構(gòu)造函數(shù)，那么會(huì)調(diào)用該父類(lèi)相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)；如果沒(méi)有顯式調(diào)用，就調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。3.賦值操作符重載 3.1 如果沒(méi)有顯式定義，會(huì)自動(dòng)依次調(diào)用所有虛基類(lèi)和所有直接父類(lèi)的賦值操作符。（注意：不是 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)） 3.2 如果顯式定義了，就只執(zhí)行自己定義的版本，不再自動(dòng)調(diào)用直接父類(lèi)的賦值操作符，只執(zhí)行自己的賦值操作符。 注意：如有需要對(duì)父類(lèi)子部分進(jìn)行賦值，應(yīng)該在自己編寫(xiě)的代碼中，顯式調(diào)用所有虛基類(lèi)和所有直接父類(lèi)的賦值操作符。4. 析構(gòu)函數(shù) 與 構(gòu)造函數(shù) 順序相反。六、總結(jié)：1.整體順序：虛基類(lèi) - 直接父類(lèi) -自己2. 在任何顯式定義的構(gòu)造函數(shù)中，如果沒(méi)有顯式調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)，那么就會(huì)調(diào)用父類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。3.合成的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)、合成的賦值操作符，（當(dāng)沒(méi)有顯式定義時(shí)，編譯器自動(dòng)提供），會(huì)自動(dòng)調(diào)用的是虛基類(lèi)和直接父類(lèi)的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和賦值操作符，而不是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)；4. 自己顯式定義的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，除非在初始化列表中顯示調(diào)用，否則只會(huì)調(diào)用虛基類(lèi)和父類(lèi)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。5. 自己顯式定義的賦值操作符，除非顯式調(diào)用，否則只執(zhí)行自己的代碼。6. 析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行順序與 構(gòu)造函數(shù) 相反。七、例子程序話(huà)說(shuō)只有自己寫(xiě)一個(gè)程序，然后研究運(yùn)行結(jié)果，才會(huì)掌握的更好。所以下面就是個(gè)例子程序了?？梢愿鶕?jù)需要，注釋掉某個(gè)類(lèi)的相應(yīng)函數(shù)，觀察結(jié)果。1. 該例子的繼承層次圖為：（M和N是虛基類(lèi)）2. 代碼如下cppview plaincopyprint?1. #include2. usingnamespacestd;3. 4. classA5. public:6. A()7. coutintA:A()endl;8. 9. A(A&a)10. coutintA:A(A&a)endl;11. 12. A&operator=(A&a)13. coutintA:operator=(A&a)endl;14. returna;15. 16. virtualA()17. coutintA:A()endl;18. 19. ;20. 21. classM:publicA22. public:23. M()24. coutintM:M()endl;25. 26. M(M&a)27. coutintM:M(M&a)endl;28. 29. M&operator=(M&m)30. coutintM:operator=(M&a)endl;31. returnm;32. 33. virtualM()34. coutintM:M()endl;35. 36. ;37. 38. classB:virtualpublicM39. public:40. B()41. coutintB:B()endl;42. 43. B(B&a)44. coutintB:B(B&a)endl;45. 46. B&operator=(B&b)47. coutintB:operator=(B&a)endl;48. returnb;49. 50. virtualB()51. coutintB:B()endl;52. 53. 54. ;55. 56. classN:publicA57. public:58. N()59. coutintN:N()endl;60. 61. N(N&a)62. coutintN:N(N&a)endl;63. 64. N&operator=(N&n)65. coutintN:operator=(N&a)endl;66. returnn;67. 68. virtualN()69. coutintN:N()endl;70. 71. ;72. classC:virtualpublicN73. public:74. C()75. coutintC:C()endl;76. 77. C(C&a)78. coutintC:C(C&a)endl;79. 80. C&operator=(C&c)81. coutintC:operator=(C&a)endl;82. returnc;83. 84. virtualC()85. coutintC:C()endl;86. 87. ;88. classE:virtualpublicM89. public:90. E()91. coutintE:E()endl;92. 93. E(E&a)94. coutintE:E(E&a)endl;95. 96. E&operator=(E&e)97. coutintE:operator=(E&a)endl;98. returne;99. 100. virtualE()101. coutintE:E()endl;102. 103. ;104. classD:publicB,publicC,publicE105. public:106. D()107. coutintD:D()endl;108. 109. D(D&a)110. coutintD:D(D&a)endl;111. 112. D&operator=(D&d)113. coutintD:operator=(D&a)endl;114. returnd;115. 116. virtualD()117. coutintD:D()endl;118. 119. ;120. 121. 122. intmain(intargc,char*argv)123. cout-構(gòu)造函數(shù)-endl;124. Dd;125. cout-復(fù)制構(gòu)造函數(shù)-endl;126. Dd1(d);127. cout-賦值操作符-endl;128. d=d1;129. cout-析構(gòu)函數(shù)-endl;130. 131. 132. return0;133. 3. 運(yùn)行結(jié)果與分析 分析：M和N是虛基類(lèi)，但是A不是虛基類(lèi)。B和E共享一個(gè)M，但是M和N都會(huì)含有類(lèi)A的部分，因?yàn)锳不是虛基類(lèi)，所以M和N不共享A。下面的注釋部分為添加的分析。