浅出C++对象模型——理解构造函数、析构函数执行顺序

本文主要说明对象创建时构造函数的执行顺序，对象成员的初始化顺序；对象销毁时析构函数的执行顺序，对象成员的销毁顺序。

“对象的构造从类层次的最根处开始，在每一层中，首先调用基类的构造函数，然后调用成员对象的构造函数。析构则严格按照与构造相反的次序执行，该次序是唯一的，否则编译器将无法自动执行析构过程。

一个有趣的现象是，成员对象初始化的次序完全不受它们在初始化表中次序的影响，只由成员对象在类中声明的次序决定。这是因为类的声明是唯一的，而类的构造函数可以有多个，因此会有多个不同次序的初始化表。如果成员对象按照初始化表的次序进行构造，这将导致析构函数无法得到唯一的逆序。”（引用自References[1]）

从这里看，每种语言特性的存在必有其原因，学习这些特性就是理解这些特性存在的原因。

下面的一段代码是对上面这段话的说明，其中有4个类Foo,Bar,Base,Derived，它们的构造函数、拷贝构造函数、析构函数都有信息输出。

#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;
}

执行结果是：

打印出的信息可分为几部分：

(1)创建对象foo和bar，执行Foo,Bar的构造函数

(2)TestCase1:创建对象deri_1，首先执行基类Base的构造函数，其次执行成员m_foo,m_bar的构造函数来构造成员，最后调用自身的构造函数(无参数)。

(3)TestCase2:创建对象deri_2，调用顺序与case1顺序相同。

(4)TestCase3:创建对象deri_3，调用顺序与case1顺序相同。注意到deri_2,deri_3的创建执行的是不同的Derived构造函数，虽然构造函数参数的顺序不同，但是构造成员的顺序是相同的。

(5)销毁对象deri_3,deri_2,deri_1，析构函数执行顺序相同，与构造对象的顺序相反。C++标准规定以对象声明相反的顺序销毁这些对象。

(6)销毁对象bar,foo。

编译运行环境：

$ 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)

References:

[1]高质量C++编程指南:http://oss.org.cn/man/develop/c&c++/c/c.htm

[2]http://stackoverflow.com/q/15948381/1145750

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Author:GaryGao关注互联网、自动化、软件团队