解释此 C++ 代码中构造函数/析构函数调用的顺序答案

【问题标题】：Explain order of constructor/destructor calls in this C++ code解释此 C++ 代码中构造函数/析构函数调用的顺序
【发布时间】：2023-03-31 16:31:01
【问题描述】：

我有这个 C++ 代码：

class BaseClass {
    int id;
public:
    BaseClass() { printf("BaseClass()\n"); }
    virtual ~BaseClass() { printf("~BaseClass()\n"); }
};

class Class1 : public BaseClass
{
    int id;
public:
    Class1() { printf("Class1()\n"); }
    ~Class1() { printf("~Class1()\n"); }
};

class Class2 : public Class1
{
    BaseClass id;
public:
    Class2() { printf("Class2()\n"); }
    ~Class2() { printf("~Class2()\n"); }
};

class Class3 : virtual public BaseClass
{
    int id;
public:
    Class3() { printf("Class3()\n"); }
    ~Class3() { printf("~Class3()\n"); }
};

class Class4 : public Class3, virtual public Class1
{
    Class3 id;
public:
    Class4() { printf("Class4()\n"); }
    ~Class4() { printf("~Class4()\n"); }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    BaseClass *p = new Class2;
    Class2 *p1 = new Class2;
    Class3 *p2 = new Class3;
    delete p;
    delete p1;
    delete p2;
    return 0;
}

这是输出：

BaseClass()
Class1()
BaseClass()
Class2()
BaseClass()
Class1()
BaseClass()
Class2()
BaseClass()
Class3()
~Class2()
~BaseClass()
~Class1()
~BaseClass()
~Class2()
~BaseClass()
~Class1()
~BaseClass()
~Class3()
~BaseClass()

我不明白为什么。我希望输出如下：

BaseClass()
Class1()
Class2()
BaseClass()
Class1()
Class2()
...

等等

在创建p1 时，为什么在Class1() 之后不打印Class2()？这和虚拟继承有关系吗？

【问题讨论】：

当A类继承B类时，B类的构造需要先构造A类——因为B的构造可能需要使用A
@songyuanyao 复制输出时不小心漏掉了第一行，抱歉。

标签： c++ constructor order-of-execution

【解决方案1】：

让我们一步一步地构造第一个对象：

new Class2;

这是您正在构建的第一个对象，我们称之为p。

BaseClass()

p 的BaseClass。

Class1()

p 的Class1，BaseClass 的子类被构造。

BaseClass()

这是正在构造的Class2 的id 成员。

Class2()

现在，最后，Class2、p 本身。

因此，尽管您不这么认为，Class2() 还是在Class1() 之后打印。除了您忘记了Class2 也有一个id 成员，那是一个BaseClass，并且还必须在调用Class2::Class2() 构造函数之前构造它。您认为您看到的是第二个newed 对象的BaseClass 正在构造，但真正构造的是BaseClass 成员对象。

附：这是C++。在C++ 中，我们使用std::cout 而不是printf()。 printf() 真是……上个世纪了。

【讨论】：

当然...我完全忽略了这一点，甚至没有注意到id 不是BaseClass 和Class1 中的整数。这样一个蹩脚的错误:) 顺便说一句，这不是我的代码。 :)

【解决方案2】：

在创建例如 p1 时，为什么在 Class1() 之后不打印 Class2()？

因为Class2有一个类型为BaseClass的非静态成员对象，所以它的ctor会在Class2的ctor之前被调用。

根据initialization order：

初始化顺序

1) 如果构造函数用于最派生类，则虚拟基类类按照它们出现的顺序进行初始化基类声明的深度优先从左到右遍历（从左到右指的是在基本说明符列表中的出现）

2) 然后，直接基类按从左到右的顺序初始化为它们出现在此类的基本说明符列表中

3) 然后，非静态数据成员按顺序初始化类定义中的声明。

4) 最后执行构造函数的主体

对于new Class2;，将首先调用直接基类Class1及其基类BaseClass。然后将调用类型为BaseClass 的非静态数据成员id。最后将调用Class2 的ctor 的主体。所以你会得到

BaseClass()
Class1()
BaseClass()
Class2()

【讨论】：