父类子类的拷贝构造与赋值

Posted 2021-01-05 wanmeishenghuo

 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。

1. 对于一个空类，例如：

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下面这四个方法：

1 1.class EmptyClass {  
2 2.public:  
3 3.    EmptyClass();                        //  默认构造函数  
4 4.    EmptyClass(const EmptyClass &rhs);    //  复制构造函数  
5 5.    ~EmptyClass();                       // 析构函数  
6 6.    EmptyClass& operator=(const EmptyClass &rhs);    //  赋值运算符  
7 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。

    1. 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）。

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。

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。

 

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。

 

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。

 

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。