C/C++编程：类继承中的构造函数和析构函数
#include Virtual
virtual在英文中表示“虚”、“虚拟”的含义。c++中的关键字“virtual”主要用在两个方面：虚函数与虚基类。下面将分别从这两个方面对virtual进行介绍。
虚函数
虚函数源于c++中的类继承，是多态的一种。在c++中，一个基类的指针或者引用可以指向或者引用派生类的对象。同时，派生类可以重写基类中的成员函数。这里“重写”的要求是函数的特征标（包括参数的数目、类型和顺序）以及返回值都必须与基类中的函数一致。如下所示：
class base
{
public:
void test(){ cout<<"基类方法！"<<endl; }
};
class inheriter:public base
{
public:
void test(){ cout<<"派生类方法！"<<endl; } //重写基类方法， 这个方法可以实现也可以不实现。不管实现不实现，都指向父类方法
};
可以在基类中将被重写的成员函数设置为虚函数，其含义是：当通过基类的指针或者引用调用该成员函数时，将根据指针指向的对象类型确定调用的函数，而非指针的类型。
- 如下，是未将test()函数设置为虚函数前的执行结果：
base *p1=new base;
base *p2=new inheriter;
p1->test(); //输出“基类方法”
p2->test(); //输出“基类方法”
- 在将test()函数设置为virtual后，执行结果如下：
#include 如此，便可以将基类与派生类的同名方法区分开，实现多态。
说明：
- 只需要将基类中的成员函数声明为虚函数即可，派生类重写的virtual函数自动称为虚函数
- 基类中的析构函数必修为虚函数，否则会出现对象释放错误。
多态
#include C++类继承中的构造函数和析构函数
在C++的类继承[无论以什么方式继承]中，
建立对象时，首先调用基类的构造函数，然后在调用下一个派生类的构造函数，依次类推；
析构对象时，其顺序正好与构造相反；
第一个例子
int main()
{
Polygon p;
/* Base::Draw()
Polygon::Draw()
Polygon Erase()
Base::Erase()*/
return 0;
}
int main()
{
Polygon *p = new Polygon();
/* Base::Draw()
Polygon::Draw()*/
return 0;
}
int main()
{
auto *p = new Polygon(); //== Polygon *p = new Polygon(); // auto *会自动识别为Polygon
/* Base::Draw()
Polygon::Draw()
*/
delete p;
/*Polygon Erase()
Base::Erase()*/
return 0;
}
- 只析构了父类，子类并没有析构执行
int main()
{
Shape *p = new Polygon();
/* Base::Draw()
Polygon::Draw()
*/
delete p; //
/*Base::Erase()*/
return 0;
}
第二个例子
#include 使用：
int main()
{
Student *student = new Student(11, "aaa", 11);
/*
* Person:基类的代参构造函数
* Student:子类的代参构造函数
* */
return 0;
}
int main()
{
Student *student = new Student(11, "aaa", 11);
delete student;
/*
Person:基类的代参构造函数
Student:子类的代参构造函数
Student:子类的析构构造函数
Person:基类的析构构造函数
* */
return 0;
}
C++多态性中的静态绑定和动态绑定
静态绑定和动态绑定是C++多态性的一种特性。
对象的静态类型和动态类型：
-
对象的静态类型：对象在声明是采用的类型，在编译期确定；
-
对象的动态类型：当前对象所指的类型，在运行期决定，对象的动态类型可以更改，但静态类型无法更改。
int main()
{
Polygon *p = new Polygon(); // p的静态类型是它声明的类型Polygon*，动态类型也是Polygon*
Shape *p1 = new Polygon(); // p1的静态类型是它声明的类型Shape*，动态类型p1是所指的对象Polygon*
Rectangle *pr = new Rectangle();
p1 = pr; // pB的动态类型可以改变，现在它的动态类型为Rectangle*
return 0;
}
其他
如果一个类被继承，同时定义了基类以外的成员对象，而且基类析构函数不是virtual修饰的，那么当基类指针或者引用指向派生类对象并析构（例如自动对象在函数作用域结束时；或者通过delete）时，只会调用基类的析构函数而导致派生类定义的成员没有被析构，产生内存泄露等问题。虽然把析构函数定义成virtual的可以解决这个问题，但是当其他成员函数都不是virtual函数时，会在基类和派生类中引入vtable，实例引用入vptr造成运行时的性能损失。
如果确定不需要直接而是只通过派生类对象使用基类，可以把析构函数定义为protected（这样会使得基类和派生类外使用自动对象和delete时的错误，因为访问权限禁止调用析构函数），就不会导致以上问题。
将构造和析构都声明为protected的用法
从语法上来讲，一个函数被声明为protected或者private，那么这个函数就不能从“外部”直接被调用了。
对于protected的函数，子类的“内部”的其他函数可以调用之。
而对于private的函数，只能被本类“内部”的其他函数说调用。
通常使用的场景如下：
如果你不想让外面的用户直接构造一个类（假设这个类的名字为A）的对象，而希望用户只能构造这个类A的子类
那你就可以将类A的构造函数/析构函数声明为protected，而将类A的子类的构造函数/析构函数声明为public。例如：
class A
{
protected:
A(){}
public:
….
};
class B : public A
{
public:
B(){}
….
};
A a; // error
B b; // ok
单例模式
如果将构造函数/析构函数声明为private，那只能这个类的“内部”的函数才能构造这个类的对象了。这里所说的“内部”不知道你是否能明白，下面举个例子吧。
class A
{
private:
A(){ }
~A(){ }
public:
void Instance()//类A的内部的一个函数
{
A a;
}
};
上面的代码是能通过编译的。上面代码里的Instance函数就是类A的内部的一个函数。Instance函数体里就构建了一个A的对象。
但是，这个Instance函数还是不能够被外面调用的。为什么呢？
如果要调用Instance函数，必须有一个对象被构造出来。但是构造函数被声明为private的了。外部不能直接构造一个对象出来。
A aObj; // 编译通不过
aObj.Instance();
但是，如果Instance是一个static静态函数的话，就可以不需要通过一个对象，而可以直接被调用。如下：
class A
{
private:
A():data(10){ cout << “A” << endl; }
~A(){ cout << “~A” << endl; }
public:
static A& Instance()
{
static A a;
return a;
}
void Print()
{
cout << data << endl;
}
private:
int data;
};
A& ra = A::Instance();
ra.Print();
保证对象只生成在堆上
当我们想禁止在栈中产生对象时，如何来实现呢？
将构造函数设为private行吗？no！这样对象虽然不能在栈中产生，但同样也不能在堆中产生了。
将析构函数设为private行吗？bad！这样虽然限制了栈对象，但同时也限制了继承。
将析构函数设为protected行吗？yes！
例如：
class A
{
protected:
A() { }
~A() { }
public:
static A* create()
{ return new A() ;//调用保护的构造函数 }
void destroy()
{ delete this ;//调用保护的析构函数 }
};
我们可以这样来使用它：
A* pa= A::create();
pa->destroy() ;
纯虚析构函数
有的时候，你想要一个类成为抽象类，但是刚好有没有任何纯虚函数。怎么办？因为抽象类是准备被用作基类的，基类必须要有一个虚析构函数，纯虚函数会产生抽象类。：在想要成为抽象类的类里声明一个纯虚析构函数。
class awov {
public:
virtual ~awov() = 0; // 声明一个纯虚析构函数
};
这个类有一个纯虚函数，所以它是抽象的，而且它有一个虚析构函数，所以不会产生析构函数问题。但这里还有一件事：必须提供纯虚析构函数的定义：
awov::~awov() {} // 纯虚析构函数的定义
这个定义是必须的，因为虚析构函数工程的方式是：最底层的派生类的析构函数最先被调用，然后各个基类的析构函数被调用。这就是说，即使是抽象类，编译器也要产生对~awov的调用，所以要保证为它提供函数体。如果不这么做，链接器就会检测出来，最后还是得回去把它添上。
附上面试例题：
1、c++中如何阻止一个类被实例化？
2、一般什么时候构造函数被声明private？
3、什么时候编译器会生成默认的复制构造函数？
答：
1、当类中又被声明纯虚函数；将构造函数、析构函数声明private
2、当不想让用户在类外构造类的对象,阻止编译器产生默认复制构造函数。
3、用户未定义，且程序需要