C++在单继承、多继承

一、本文目的与说明

1. 本文目的：理清在各种继承时，构造函数、复制构造函数、赋值操作符、析构函数的执行顺序和执行内容。

2. 说明：虽然复制构造函数属于构造函数的一种，有共同的地方，但是也具有一定的特殊性，所以在总结它的性质时将它单独列出来了。

3. 单继承、多继承、虚继承，既然都属于继承，那么虽然有一定的区别，但还是相同点比较多。如果放在一块讲，但为了将内容制作成递进的，就分开了，对相同点进行重复，（大量的复制粘贴哈），但在不同点进行了标注。 注意：三块内容是逐步递进的

如果你懂虚函数，那么单继承和多继承那块你就可以不看；

如果你懂多继承，那单继承你就不要看了，至于虚继承就等你懂虚继承再回来看吧；

如果你只懂单继承，那你就只看单继承就好。

二、基本知识

1. 对于一个空类，例如；

[cpp] view plaincopyprint?

1. class EmptyClass{};

虽然你没有声明任何函数，但是编译器会自动为你提供上面这四个方法。

[cpp] view plaincopyprint?

1. class EmptyClass { 2. public:

3. EmptyClass(); // 默认构造函数 4. EmptyClass(const EmptyClass &rhs); // 复制构造函数 5. ~EmptyClass(); // 析构函数

6. EmptyClass& operator=(const EmptyClass &rhs); // 赋值运算符 7. }

对于这四个方法的任何一个，你的类如果没有声明，那么编译器就会自动为你对应的提供一个默认的。（在《C++ primer》中，这个编译器自动提供的版本叫做“合成的***”，例如合成的复制构造函数）当然如果你显式声明了，编译器就不会再提供相应的方法。 2. 合成的默认构造函数执行内容：如果有父类，就先调用父类的默认构造函数。 2. 合成的复制构造函数执行内容：使用参数中的对象，构造出一个新的对象。

3. 合成的赋值操作符执行内容：使用参数中的对象，使用参数对象的非static成员依次对目标对象的成员赋值。注意：在赋值操作符执行之前，目标对象已经存在。

4. 在继承体系中，要将基类（或称为父类）的析构函数，声明为virtual方法（即虚函数）。

5. 子类中包含父类的成员。即子类有两个部分组成，父类部分和子类自己定义的部分。 6. 如果在子类中显式调用父类的构造函数，只能在构造函数的初始化列表中调用，并且只能调用其直接父类的。

7. 在多重继承时，按照基类继承列表中声明的顺序初始化父类。

8. 在虚继承中，虚基类的初始化 早于 非虚基类，并且子类来初始化虚基类（注意：虚基类不一定是子类的直接父类）。

三、单继承

核心：在构造子类之前一定要执行父类的一个构造函数。 1.构造函数（不包括复制构造函数）。 顺序：①直接父类；②自己

注意：若直接父类还有父类，那么“直接父类的父类”会在“直接父类” 之前构造。可以理解为这是一个递归的过程，知道出现一个没有父类的类才停止。

2.1 如果没有显式定义构造函数，则“合成的默认构造函数”会自动调用直接父类的“默认构造函数”，然后调用编译器为自己自动生成的“合成的默认构造函数”。 2.2 如果显式定义了自己的构造函数

2.2.1 如果没有显式调用直接父类的任意一个构造函数，那么和“合成的默认构造函数”一样，会先自动调用直接父类的默认构造函数，然后调用自己的构造函数。

2.2.2 如果显式调用了直接父类的任意一个构造函数，那么会先调用直接父类相应的构造函数，然后调用自己的构造函数。 2. 复制构造函数

顺序：①直接父类；②自己

注意：和构造函数一样，若直接父类还有父类，那么“直接父类的父类”会在“直接父类” 之前构造。可以理解为这是一个递归的过程，知道出现一个没有父类的类才停止。

2.1 如果 没有显式定义复制构造函数，则“合成的复制构造函数”会自动调用直接父类的“复制构造函数”，然后调用编译器为自己自动生成的“合成的复制构造函数”（注意：不是默认构造函数）

2.2 如果显式定义了自己的复制构造函数（和构造函数类似）

2.2.1 如果没有显式调用父类的任意一个构造函数，那么会先调用直接父类的默认构造函数（注意：不是复制构造函数）。

2.2.2 如果显式调用了直接父类的任意一个构造函数，那么会先调用直接父类相应的构造函数。 3.赋值操作符重载

3.1 如果没有显式定义，会自动调用直接父类的赋值操作符。（注意：不是默认构造函数）

3.2 如果显式定义了，就只执行自己定义的版本，不再自动调用直接父类的赋值操作符，只执行自己的赋值操作符。

注意：如有需要对父类子部分进行赋值，应该在自己编写的代码中，显式调用父类的赋值操作符。 4. 析构函数

与构造函数顺序相反。

四、多继承

和单继承的差别就是：需要考虑到多个直接父类。其它的都相同 1.构造函数（不包括复制构造函数）。

顺序：①所有直接父类；（按照基类继承列表中声明的顺序）②自己

注意：若直接父类还有父类，那么“直接父类的父类”会在“直接父类” 之前构造。可以理解为这是一个递归的过程，知道出现一个没有父类的类才停止。

2.1 如果 没有显式定义构造函数，则“合成的默认构造函数”会自动依次调用所有直接父类的“默认构造函数”，然后调用编译器为自己自动生成的“合成的默认构造函数”。 2.2 如果显式定义了自己的构造函数

2.2.1 如果没有显式调用父类的任意一个构造函数，那么和“合成的默认构造函数”一样，会自动依次调用所有直接父类的默认构造函数，然后调用自己的构造函数。

2.2.2 如果显式调用了父类的任意一个构造函数，那么按照基类列表的顺序，对于每一个父类依次判断：若显式调用了构造函数，那么会调用该父类相应的构造函数；如果没有显式调用，就调用默认构造函数。最后调用自己的构造函数。 2. 复制构造函数

顺序：①所有直接父类；（按照基类继承列表中声明的顺序）②自己

注意：和构造函数一样，若直接父类还有父类，那么“直接父类的父类”会在“直接父类” 之前构造。可以理解为这是一个递归的过程，知道出现一个没有父类的类才停止。 2.1 如果 没有显式定义复制构造函数，则“合成的复制构造函数”会自动依次调用所有直接父类的“复制构造函数”，然后调用编译器为自己自动生成的“合成的复制构造函数（”注意：不是默认构造函数）

2.2 如果显式定义了自己的复制构造函数（和构造函数类似）

2.2.1 如果没有显式调用父类的任意一个构造函数，那么会先自动依次调用直接父类的默认构造函数（注意：不是复制构造函数）。

2.2.2 如果显式调用了直接父类的任意一个构造函数，那么按照基类列表的顺序，对于每一个父类依次判断：若显式调用了构造函数，那么会调用该父类相应的构造函数；如果没有显式调用，就调用默认构造函数。最后调用自己的复制构造函数。 3.赋值操作符重载

3.1 如果没有显式定义，会自动依次调用直接父类的赋值操作符。（注意：不是默认构造函数）

3.2 如果显式定义了，就只执行自己定义的版本，不再自动调用直接父类的赋值操作符，只执行自己的赋值操作符。

注意：如有需要对父类子部分进行赋值，应该在自己编写的代码中，显式调用所有直接父类的赋值操作符。 4. 析构函数

与构造函数顺序相反。

五、虚继承

和多继承的差别就是：要考虑到虚基类，其它的都相同。（虚基类的初始化要早于非虚基类，并且只能由子类对其进行初始化） 1.构造函数（不包括复制构造函数）。

顺序：①所有虚基类（按照基类继承列表中声明的顺序进行查找）；②所有直接父类；（按照基类继承列表中声明的顺序）③自己

注意：若虚基类或者直接父类还有父类，那么“直接父类的父类”会在“直接父类” 之前构造，“虚基类的父类”也会在“虚基类”之前构造。可以理解为这是一个递归的过程，知道出现一个没有父类的类才停止。

2.1 如果 没有显式定义构造函数，则“合成的默认构造函数”会先依次调用所有虚基类的默认构造函数，然后再自动依次调用所有直接父类的“默认构造函数”，最后调用编译器为自己自动生成的“合成的默认构造函数”。

2.2 如果显式定义了自己的构造函数 2.2.1 如果没有显式调用父类的任意一个构造函数，那么和“合成的默认构造函数”一样，会先依次调用所有虚基类的默认构造函数，然后再自动依次调用所有直接父类的默认构造函数，最后调用自己的构造函数。

2.2.2 如果显式调用了父类的任意一个构造函数，那么按照基类列表的顺序，先初始化所有虚基类，再初始化所有直接父类。对于每一个父类依次判断：若显式调用了构造函数，那么会调用该父类相应的构造函数；如果没有显式调用，就调用默认构造函数。最后调用自己的构造函数。 2. 复制构造函数

顺序：①所有虚基类（按照基类继承列表中声明的顺序进行查找）；②所有直接父类；（按照基类继承列表中声明的顺序）③自己

注意：和构造函数一样，若虚基类或者直接父类还有父类，那么“直接父类的父类”会在“直接父类” 之前构造，“虚基类的父类”也会在“虚基类”之前构造。可以理解为这是一个递归的过程，知道出现一个没有父类的类才停止。

2.1 如果 没有显式定义复制构造函数，则“合成的复制构造函数”会自动依次调用所有直接父类的“复制构造函数”，然后调用编译器为自己自动生成的“合成的复制构造函数（”注意：不是默认构造函数）

2.2 如果显式定义了自己的复制构造函数（和构造函数类似）

2.2.1 如果没有显式调用父类的任意一个构造函数，那么会先依次调用所有虚基类的默认构造函数，然后再依次调用所有直接父类的默认构造函数（注意：不是复制构造函数）。 2.2.2 如果显式调用了直接父类的任意一个构造函数，那么按照基类列表的顺序，先初始化所有虚基类，再初始化所有直接父类。对于每一个父类依次判断：若显式调用了构造函数，那么会调用该父类相应的构造函数；如果没有显式调用，就调用默认构造函数。 3.赋值操作符重载

3.1 如果没有显式定义，会自动依次调用所有虚基类和所有直接父类的赋值操作符。（注意：不是默认构造函数）

3.2 如果显式定义了，就只执行自己定义的版本，不再自动调用直接父类的赋值操作符，只执行自己的赋值操作符。

注意：如有需要对父类子部分进行赋值，应该在自己编写的代码中，显式调用所有虚基类和所有直接父类的赋值操作符。 4. 析构函数

与构造函数顺序相反。

六、总结：

1. 整体顺序：虚基类 --> 直接父类 -->自己

2. 在任何显式定义的构造函数中，如果没有显式调用父类的构造函数，那么就会调用父类的默认构造函数。

3. 合成的复制构造函数、合成的赋值操作符，（当没有显式定义时，编译器自动提供），会自动调用的是虚基类和直接父类的复制构造函数和赋值操作符，而不是默认构造函数； 4. 自己显式定义的复制构造函数，除非在初始化列表中显示调用，否则只会调用虚基类和父类的默认构造函数。

5. 自己显式定义的赋值操作符，除非显式调用，否则只执行自己的代码。 6. 析构函数的执行顺序与构造函数相反。

七、例子程序

话说只有自己写一个程序，然后研究运行结果，才会掌握的更好。所以下面就是个例子程序了。可以根据需要，注释掉某个类的相应函数，观察结果。 1. 该例子的继承层次图为：（M和N是虚基类）

2. 代码如下

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include 2. using namespace std; 3.

4. class A { 5. public: 6. A() {

7. cout<<\<

9. A(A &a) {

10. cout<<\<

12. A& operator=(A& a) {

13. cout<<\<

16. virtual ~A() {

17. cout<<\<

21. class M :public A { 22. public: 23. M() {

24. cout<<\<

26. M(M &a) {

27. cout<<\<

29. M& operator=(M& m) {

30. cout<<\<

33. virtual ~M() {

34. cout<<\<

38. class B:virtual public M { 39. public: 40. B() {

41. cout<<\<

43. B(B &a) {

44. cout<<\<

46. B& operator=(B& b) {

47. cout<<\<

50. virtual ~B() {

51. cout<<\<

56. class N :public A { 57. public: 58. N() {

59. cout<<\<

60. }

61. N(N &a) {

62. cout<<\<

64. N& operator=(N& n) {

65. cout<<\<

68. virtual ~N() {

69. cout<<\<

72. class C:virtual public N { 73. public: 74. C() {

75. cout<<\<

77. C(C &a) {

78. cout<<\<

80. C& operator=(C& c) {

81. cout<<\<

84. virtual ~C() {

85. cout<<\<

88. class E:virtual public M{ 89. public: 90. E() {

91. cout<<\<

93. E(E &a) {

94. cout<<\<

96. E& operator=(E& e) {

97. cout<<\<

100. virtual ~E() {

101. cout<<\<

104. class D:public B, public C, public E { 105. public: 106. D() {

107. cout<<\<

109. D(D &a) {

110. cout<<\<

112. D& operator=(D& d) {

113. cout<<\<

116. virtual ~D() {

117. cout<<\<

122. int main(int argc, char **argv) { 123. cout<<\构造函数-------\<

125. cout<<\复制构造函数-------\<

127. cout<<\赋值操作符-------\<

129. cout<<\析构函数-------\<

132. return 0; 133. }

3. 运行结果与分析

分析：M和N是虚基类，但是A不是虚基类。B和E共享一个M，但是M和N都会含有类A的部分，因为A不是虚基类，所以M和N不共享A。下面的注释部分为添加的分析。

[cpp] view plaincopyprint?

1. -------构造函数------- 2. int A::A()

3. int M::M()//构造虚基类M时，要先构造其父类A 4. int A::A()

5. int N::N()//和M一样，构造虚基类N时，也要先构造其父类A

6. int B::B()//构造完虚基类，开始构造直接父类，按照声明顺序为B、C、E 7. int C::C()

8. int E::E()

9. int D::D()//最后构造自己 10. -------复制构造函数------- 11. int A::A() 12. int M::M() 13. int A::A() 14. int N::N() 15. int B::B() 16. int C::C() 17. int E::E()

18. int D::D(D &a)//因为D中定义了复制构造函数，并且没有显式调用父类的构造函数，所以所

有的“虚基类”和“直接父类”都调用默认构造函数 19. -------赋值操作符-------

20. int D::operator=(D &a) //因为显式调用了赋值操作符，那么就只调用自己的代码，不会隐

式调用其它的函数 21. -------析构函数------- 22. int D::~D() 23. int E::~E() 24. int C::~C() 25. int B::~B() 26. int N::~N() 27. int A::~A() 28. int M::~M()

29. int A::~A()//因为main函数中定义了两个D对象，所以main函数结束时要进行析构两个D

对象。析构的顺序与 构造函数相反。 30. int D::~D() 31. int E::~E() 32. int C::~C() 33. int B::~B() 34. int N::~N() 35. int A::~A() 36. int M::~M() 37. int A::~A() 38.

39. Press any key to continue.

8. int E::E()

9. int D::D()//最后构造自己 10. -------复制构造函数------- 11. int A::A() 12. int M::M() 13. int A::A() 14. int N::N() 15. int B::B() 16. int C::C() 17. int E::E()

18. int D::D(D &a)//因为D中定义了复制构造函数，并且没有显式调用父类的构造函数，所以所

有的“虚基类”和“直接父类”都调用默认构造函数 19. -------赋值操作符-------

20. int D::operator=(D &a) //因为显式调用了赋值操作符，那么就只调用自己的代码，不会隐

式调用其它的函数 21. -------析构函数------- 22. int D::~D() 23. int E::~E() 24. int C::~C() 25. int B::~B() 26. int N::~N() 27. int A::~A() 28. int M::~M()

29. int A::~A()//因为main函数中定义了两个D对象，所以main函数结束时要进行析构两个D

对象。析构的顺序与 构造函数相反。 30. int D::~D() 31. int E::~E() 32. int C::~C() 33. int B::~B() 34. int N::~N() 35. int A::~A() 36. int M::~M() 37. int A::~A() 38.

39. Press any key to continue.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8tl8.html