Question

我有以下计划：

#include<iostream> 
using namespace std; 
struct Base01{ 
    int m; 
    Base01():m(2){} 
    void p(){cout<<m<<endl;} 
}; 
struct Derived01:public Base01{ 
    Derived01():m(3){} 
}; 
struct Derived02:virtual public Base01{ 
    Derived01():m(4){} 
}; 
struct my: Derived01,Derived02{ 
    my():m(5){} 
}; 
int main(){ 
    return 0; 
}

gcc / clang都报告编译错误。

我只想知道这里的语言设计考虑是什么，为什么派生类只能在初始化列表中调用基类ctor，但不能直接使用基类成员？

Answer 1

您在构造函数初始化程序列表中执行的操作是初始化。在对象的生命周期中，只需要一次。一般情况下，这就是启动对象生命周期的原因。

基类的构造函数（在派生类的构造函数正确变为活动状态之前完成工作）已经初始化了基类的所有直接子对象。它已经开始了他们的一生。如果您尝试从派生类的构造函数中伸入并初始化基类的直接子对象，那么这显然是同一对象的第二次初始化。这在C ++中是完全不可接受的。语言设计通常不允许您第二次初始化。

在您的情况下，相关子对象具有基本类型int，因此很难看到这种“重新初始化”的危害。但是考虑一些不那么微不足道的东西，比如std::string对象。你如何建议派生类应该“撤消并重做”已经由基类执行的初始化？虽然形式上可以正确地执行它，但构造函数初始化程序列表并不是为此目的。

在一般情况下，做类似的事情需要一个语言功能，允许用户告诉基类的构造函数的某些内容“请将你的这个子对象保留为未初始化，我将进入并在以后从派生类“。但是，C ++不为用户提供此类功能。虚拟基类初始化中存在一个模糊的类似特征，但它有一个非常特定（和不同）的目的。

Answer 2

在C ++中执行此操作的正确方法是将该值传递给基类构造函数。您的Base01类需要一个额外的构造函数，它可以获取m的所需值。像这样：

struct Base01{ 
    int m; 
    Base01():m(2){}

    // Added this:
    Base01(int mVal) : m(mVal) {} 

    void p(){cout<<m<<endl;} 
}; 

struct Derived01:public Base01{ 
    Derived01() : Base01(3) {}   // Calling base constructor rather than
                                 // initializing base member
};

struct Derived02:virtual public Base01{ 
    Derived01() : Base01(4){}    // Same here
};

struct my: Derived01,Derived02{ 
    my(): Base01(5){}            // And here.
};

正如AnT所说，你不能初始化两次 - 但是你可以设置它，这样就可以通过上面的方式按照你想要的方式初始化事物。

Answer 3

您当然可以在ctor-initializer列表中使用基类成员：

struct Base
{
    int x;
    Base(int x) : x(x) {}
};

struct Derived
{
    int y;
    Derived() : Base(7), y(x) {}
}

此处，基础成员x出现在派生成员y的初始化程序中;它的价值将被使用。

AnT做了一个非常好的工作，解释了为什么ctor-initializer列表不能用于（重新）初始化基础子对象的成员。

Answer 4

基本语言设计考虑因素是关注点的分离（避免使基类依赖于其派生类），并且基类负责初始化自己的成员（以及它拥有的任何基础）。

一个相关的考虑因素是，在基类构造函数完成之前，基类的成员不存在 - 就派生类构造函数而言。如果派生类的初始化列表能够进入并初始化基类成员，则会产生两种可能的后果

如果尚未调用基类构造函数，则当派生类尝试初始化它们时，其成员将不存在。
如果已调用基类构造函数，则已初始化该成员。初始化（与重新初始化的分配不同）在对象的生命周期中发生一次，因此再次初始化它是没有意义的。

这些可能性在实践中确实没有意义，除非基类设计不当（例如，它的构造函数没有正确初始化其成员）。所需的机器所以它们可能有意义（例如，改变层次结构中基类构造的顺序，取决于派生类试图初始化的成员）将使编译器机制更复杂（例如，能够控制和跟踪基类成员的构造顺序，如果派生类应该选择到达，并且还意味着类的构造顺序将取决于派生类）。这将在派生类上引入基类行为（初始化的方式）的依赖性。

更简单的方法是让基类提供一个构造函数，该构造函数正确初始化有问题的成员，并使派生类构造函数在其初始化列表中调用该基类构造函数。所有上述（假设的）考虑都会消失。

为什么C ++不允许派生类在初始化列表中使用基类成员？

4 个答案: