C++派生類的構造函數

前面我們說基類的成員函數可以被繼承，可以通過派生類的對象訪問，但這僅僅指的是普通的成員函數，類的構造函數不能被繼承。構造函數不能被繼承是有道理的，因為即使繼承了，它的名字和派生類的名字也不一樣，不能成為派生類的構造函數，當然更不能成為普通的成員函數。

在設計派生類時，對繼承過來的成員變量的初始化工作也要由派生類的構造函數完成，但是大部分基類都有 private 屬性的成員變量，它們在派生類中無法訪問，更不能使用派生類的構造函數來初始化。

這種矛盾在C++繼承中是普遍存在的，解決這個問題的思路是：在派生類的構造函數中調用基類的構造函數。

下面的例子展示了如何在派生類的構造函數中調用基類的構造函數：

#include<iostream>
using namespace std;

//基類People
class People{
protected:
    char *m_name;
    int m_age;
public:
    People(char*, int);
};
People::People(char *name, int age): m_name(name), m_age(age){}

//派生類Student
class Student: public People{
private:
    float m_score;
public:
    Student(char *name, int age, float score);
    void display();
};
//People(name, age)就是調用基類的構造函數
Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), m_score(score){ }
void Student::display(){
    cout<<m_name<<"的年齡是"<<m_age<<"，成績是"<<m_score<<"。"<<endl;
}

int main(){
    Student stu("小明", 16, 90.5);
    stu.display();

    return 0;
}

運行結果為：
小明的年齡是16，成績是90.5。

請注意第 23 行代碼：

Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), m_score(score){ }

People(name, age)就是調用基類的構造函數，並將 name 和 age 作為實參傳遞給它，m_score(score)是派生類的參數初始化表，它們之間以逗號,隔開。

也可以將基類構造函數的調用放在參數初始化表後面：

Student::Student(char *name, int age, float score): m_score(score), People(name, age){ }

但是不管它們的順序如何，派生類構造函數總是先調用基類構造函數再執行其他代碼（包括參數初始化表以及函數體中的代碼），總體上看和下面的形式類似：

Student::Student(char *name, int age, float score){
    People(name, age);
    m_score = score;
}

當然這段代碼只是為了方便大家理解，實際上這樣寫是錯誤的，因為基類構造函數不會被繼承，不能當做普通的成員函數來調用。換句話說，只能將基類構造函數的調用放在函數頭部，不能放在函數體中。

另外，函數頭部是對基類構造函數的調用，而不是聲明，所以括號裡的參數是實參，它們不但可以是派生類構造函數參數列表中的參數，還可以是局部變量、常量等，例如：

Student::Student(char *name, int age, float score): People("小明", 16), m_score(score){ }

構造函數的調用順序

從上面的分析中可以看出，基類構造函數總是被優先調用，這說明創建派生類對象時，會先調用基類構造函數，再調用派生類構造函數，如果繼承關系有好幾層的話，例如：

A --> B --> C

那麼創建 C 類對象時構造函數的執行順序為：

A類構造函數 --> B類構造函數 --> C類構造函數

構造函數的調用順序是按照繼承的層次自頂向下、從基類再到派生類的。

還有一點要注意，派生類構造函數中只能調用直接基類的構造函數，不能調用間接基類的。以上面的 A、B、C 類為例，C 是最終的派生類，B 就是 C 的直接基類，A 就是 C 的間接基類。

C++ 這樣規定是有道理的，因為我們在 C 中調用了 B 的構造函數，B 又調用了 A 的構造函數，相當於 C 間接地（或者說隱式地）調用了 A 的構造函數，如果再在 C 中顯式地調用 A 的構造函數，那麼 A 的構造函數就被調用了兩次，相應地，初始化工作也做了兩次，這不僅是多余的，還會浪費CPU時間以及內存，毫無益處，所以 C++ 禁止在 C 中顯式地調用 A 的構造函數。 

基類構造函數調用規則

事實上，通過派生類創建對象時必須要調用基類的構造函數，這是語法規定。換句話說，定義派生類構造函數時最好指明基類構造函數；如果不指明，就調用基類的默認構造函數（不帶參數的構造函數）；如果沒有默認構造函數，那麼編譯失敗。請看下面的例子：

#include <iostream>
using namespace std;

//基類People
class People{
public:
    People();  //基類默認構造函數
    People(char *name, int age);
protected:
    char *m_name;
    int m_age;
};
People::People(): m_name("xxx"), m_age(0){ }
People::People(char *name, int age): m_name(name), m_age(age){}

//派生類Student
class Student: public People{
public:
    Student();
    Student(char*, int, float);
public:
    void display();
private:
    float m_score;
};
Student::Student(): m_score(0.0){ }  //派生類默認構造函數
Student::Student(char *name, int age, float score): People(name, age), m_score(score){ }
void Student::display(){
    cout<<m_name<<"的年齡是"<<m_age<<"，成績是"<<m_score<<"。"<<endl;
}

int main(){
    Student stu1;
    stu1.display();

    Student stu2("小明", 16, 90.5);
    stu2.display();

    return 0;
}

運行結果：
xxx的年齡是0，成績是0。
小明的年齡是16，成績是90.5。

創建對象 stu1 時，執行派生類的構造函數Student::Student()，它並沒有指明要調用基類的哪一個構造函數，從運行結果可以很明顯地看出來，系統默認調用了不帶參數的構造函數，也就是People::People()。

創建對象 stu2 時，執行派生類的構造函數Student::Student(char *name, int age, float score)，它指明了基類的構造函數。

在第 27 行代碼中，如果將People(name, age)去掉，也會調用默認構造函數，第 37 行的輸出結果將變為：
xxx的年齡是0，成績是90.5。

如果將基類 People 中不帶參數的構造函數刪除，那麼會發生編譯錯誤，因為創建對象 stu1 時需要調用 People 類的默認構造函數， 而 People 類中已經顯式定義了構造函數，編譯器不會再生成默認的構造函數。