C++ 虚继承派生类构造函数的写法

昨天做题时候发现的问题

普通的继承中，我们可以在当前类（C）构造函数的初始化表中指明如何去构造直接父类（B），然后在该父类（B）构造函数的初始化表中指明如何构造祖先类（A）。

示例代码

class A{public:    A() {}    A(int d):data(d) {}private:    int data;};class B : public A{public:    B() {}    B(int x):A(x) {}};class C : public B{public:    C() {}    C(int x):B(x) {}};

这样的写法是正确的，在创建一个 C 类型的实例时，程序会根据其构造函数的选择以及参数化表层层找到最上层的类，然后依次往下执行构造函数进行初始化。

但是在继承链中如果存在虚继承的话或许就不是这样了。

程序中有四个类： animal、aqu_animal、amp_animal、test

其中类之间的继承关系如下，除 test 以外其他继承都采用虚继承的方式。

示例代码

这里还是按照原来的思路进行初始化的工作

#include <iostream>#include<stdio.h>using namespace std;class animal{protected:    int height;    int weight;    char sex;public:    animal()    {        cout<<"animal()"<<endl;    }    animal(int h,int w,char s):        height(h),weight(w),sex(s)    {        cout<<"animal(int h,int w,char s)"<<endl;    }};class aqu_animal:virtual public animal{protected:    int swimming_speed;public:    aqu_animal()    {        cout<<"aqu_animal()"<<endl;    }    aqu_animal(int h,int w,char s,int s_p):        animal(h,w,s),swimming_speed(s_p)    {        cout<<"aqu_animal(int h,int w,char s,int s_p)"<<endl;    }};class amp_animal:virtual public aqu_animal{public:    amp_animal()    {        cout<<"amp_animal()"<<endl;    }    amp_animal(int h,int w,char s,int s_p,int r):aqu_animal(h,w,s,s_p),running_speed(r)    {        cout<<"amp_animal(int h,int w,char s,int s_p,int r)"<<endl;    }    void show()    {        cout<<"height:"<<height<<endl;        cout<<"weight:"<<weight<<endl;        cout<<"sex:"<<sex<<endl;        cout<<"swimming_speed:"<<swimming_speed<<endl;        cout<<"running_speed:"<<running_speed<<endl;    }private:    int running_speed;};class test:public amp_animal{public:    test() {}    test(int h,int w,char s,int s_p,int r):amp_animal(h,w,s,s_p,r)    {        cout<<"test(int h,int w,char s,int s_p,int r)"<<endl;        cout<<"----------------"<<endl;        amp_animal::show();    }};int main(){    test t(50,20,'m',100,120);    return 0;}

执行结果

animal()aqu_animal()amp_animal(int h,int w,char s,int s_p,int r)test(int h,int w,char s,int s_p,int r)----------------height:4309616weight:7012244sex:swimming_speed:1978756045running_speed:120

可以看到，除了 running_speed 正常外其他的变量都没有被正常赋值。

在函数的调用中，我们发现 test 类中的 test(int h,int w,char s,int s_p,int r) 正常执行了，并且它所附带的初始化表中的构造函数同样也被执行了（ amp_animal(int h,int w,char s,int s_p,int r) ）。

而在 amp_animal 类中利用 amp_animal(int h,int w,char s,int s_p,int r) 构造时的父类 aqu_animal 构造函数 aqu_animal(int h,int w,char s,int s_p) 并没有被执行，同样 animal 类中的 animal(int h,int w,char s) 也没有被执行，实际上都是调用了它们缺省的构造函数。

原因以及解决方法

在 C++ 中，如果继承链上存在虚继承的基类，则最底层的子类要负责完成该虚基类部分成员的构造。

即我们需要显式调用虚基类的构造函数来完成初始化，如果不显式调用，则编译器会调用虚基类的缺省构造函数，若虚基类中没有定义的缺省构造函数，则会编译错误。

因为如果不这样做，虚基类部分会在存在的多个继承链上被多次初始化。

很多时候，对于继承链上的中间类，我们也会在其构造函数中显式调用虚基类的构造函数，因为一旦有人要创建这些中间类的对象，我们要保证它们能够得到正确的初始化。

改法

#include <iostream>#include<stdio.h>using namespace std;class animal{protected:    int height;    int weight;    char sex;public:    animal()    {        cout<<"animal()"<<endl;    }    animal(int h,int w,char s):        height(h),weight(w),sex(s)    {        cout<<"animal(int h,int w,char s)"<<endl;    }};class aqu_animal:virtual public animal{protected:    int swimming_speed;public:    aqu_animal()    {        cout<<"aqu_animal()"<<endl;    }    aqu_animal(int h,int w,char s,int s_p):        animal(h,w,s),swimming_speed(s_p)    {        cout<<"aqu_animal(int h,int w,char s,int s_p)"<<endl;    }};class amp_animal:virtual public aqu_animal{public:    amp_animal()    {        cout<<"amp_animal()"<<endl;    }    amp_animal(int h,int w,char s,int s_p,int r):aqu_animal(h,w,s,s_p),running_speed(r),animal(h,w,s)    {        cout<<"amp_animal(int h,int w,char s,int s_p,int r)"<<endl;    }    void show()    {        cout<<"height:"<<height<<endl;        cout<<"weight:"<<weight<<endl;        cout<<"sex:"<<sex<<endl;        cout<<"swimming_speed:"<<swimming_speed<<endl;        cout<<"running_speed:"<<running_speed<<endl;    }private:    int running_speed;};class test:public amp_animal{public:    test() {}    test(int h,int w,char s,int s_p,int r):amp_animal(h,w,s,s_p,r),aqu_animal(h,w,s,s_p),animal(h,w,s)    {        cout<<"test(int h,int w,char s,int s_p,int r)"<<endl;        cout<<"----------------"<<endl;        amp_animal::show();    }};int main(){    test t(50,20,'m',100,120);    return 0;}

注意 test 的构造函数初始化表中我们显式的调用了其间接父类的构造函数。

执行结果

animal(int h,int w,char s)aqu_animal(int h,int w,char s,int s_p)amp_animal(int h,int w,char s,int s_p,int r)test(int h,int w,char s,int s_p,int r)----------------height:50weight:20sex:mswimming_speed:100running_speed:120