淺談C++對象模型——理解構造函數、析構函數執行順序

本文主要說明對象創建時構造函數的執行順序，對象成員的初始化順序；對象銷燬時析構函數的執行順序，對象成員的銷燬順序。

   

    “對象的構造從類層次的最根處開始，在每一層中，首先調用基類的構造函數，然後調用成員對象的構造函數。析構則嚴格按照與構造相反的次序執行，該次序是唯一的，否則編譯器將無法自動執行析構過程。

 

    一個有趣的現象是，成員對象初始化的次序完全不受它們在初始化表中次序的影響， 只由成員對象在類中聲明的次序決定。這是因爲類的聲明是唯一的，而類的構造函數可以有多個，因此會有多個不同次序的初始化表。如果成員對象按照初始化表的次序進行構造，這將導致析構函數無法得到唯一的逆序。”（引用自References[1]）

 

    從這裏看，每種語言特性的存在必有其原因，學習這些特性就是理解這些特性存在的原因。

    下面的一段代碼是對上面這段話的說明，其中有4個類Foo, Bar, Base, Derived，它們的構造函數、拷貝構造函數、析構函數都有信息輸出。

#include <iostream>
using namespace std;

class Foo
{
public:
        Foo() { cout << "Foo constructor" << endl; }
        Foo(const Foo &foo) { cout << "Foo copy constructor" << endl; }
        ~Foo() { cout << "Foo deconstructor" << endl; }
};

class Bar
{
public:
        Bar() { cout << "Bar constructor" << endl; }
        Bar(const Bar &bar) { cout << "Bar copy constructor" << endl; }
        ~Bar() { cout << "Bar deconstructor" << endl; }
};

class Base
{
public:
        Base() { cout << "Base constructor" << endl; }
        ~Base() { cout << "Base deconstructor" << endl; }
};

class Derived : public Base
{
public:
        Derived() { cout << "Derived constructor without arguments" << endl; }
        Derived(const Foo &foo, const Bar &bar);
        Derived(const Bar &bar, const Foo &foo);
        ~Derived() { cout << "Derived deconstructor" << endl; }

private:
        Foo m_foo;
        Bar m_bar;
};

Derived::Derived(const Foo &foo, const Bar &bar) :
        m_foo(foo),
        m_bar(bar)
{
        cout << "Derived constructor with argument[Foo foo, Bar bar] passed by references" << endl;
}

Derived::Derived(const Bar &bar, const Foo &foo) :
        m_bar(bar),
        m_foo(foo)
{
        cout << "Derived constructor with argument[Bar bar, Foo foo] passed by references" << endl;
}

int main (int argc, char** argv)
{
        Foo foo;
        Bar bar;

        cout << "test case 1:" << endl;
        Derived deri_1;  //  (1)

        cout << "test case 2:" << endl;
        Derived deri_2(foo, bar);   //  (2)

        cout << "test case 3:" << endl;
        Derived deri_3(bar, foo);   //  (3)

        cout << "test case end" << endl;

        return 0;
}

    執行結果是：

打印出的信息可分爲幾部分：

(1) 創建對象foo和bar ，執行Foo,Bar的構造函數

(2) Test Case 1:創建對象deri_1，首先執行基類Base的構造函數，其次執行成員m_foo,m_bar的構造函數來構造成員，最後調用自身的構造函數(無參數)。

(3) Test Case 2:創建對象deri_2，調用順序與case 1順序相同。

(4) Test Case 3:創建對象 deri_3，調用順序與case 1順序相同。注意到deri_2,deri_3的創建執行的是不同的Derived構造函數，雖然構造函數參數的順序不同，但是構造成員的順序是相同的。

(5) 銷燬對象deri_3,deri_2,deri_1，析構函數執行順序相同，與構造對象的順序相反。C++標準規定以對象聲明相反的順序銷燬這些對象。

(6) 銷燬對象bar,foo。

編譯運行環境：

$ uname -a
Linux localhost.localdomain 2.6.18-308.el5 #1 SMP Fri Jan 27 17:17:51 EST 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

$ g++ --version
g++ (GCC) 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-52)