面试题：C++继承体系中成员初始化顺序及影响

Question

考虑以下C++代码：class Base { int baseVar; public: Base(int b) : baseVar(b) { } }; class Derived : public Base { int derivedVar; public: Derived(int b, int d) : derivedVar(d), Base(derivedVar + b) { } }; 分析整个对象初始化过程中成员变量的初始化顺序，这种初始化方式可能带来什么潜在问题？如何改进以确保正确初始化？

Answer 1

成员变量初始化顺序

1. 父类成员变量：在Derived类对象初始化时，首先调用Base类的构造函数。在Base类构造函数执行前，Base类的成员变量baseVar会被初始化。这里Base类构造函数中baseVar使用derivedVar + b进行初始化，然而此时derivedVar尚未初始化。
2. 子类成员变量：在Base类构造完成后，才会初始化Derived类的成员变量derivedVar。

潜在问题

由于Base类构造函数中使用了尚未初始化的derivedVar来初始化baseVar，这会导致未定义行为。因为derivedVar在Base类构造函数执行时其值是不确定的，可能是垃圾值，从而导致baseVar被初始化为一个错误的值。

改进方法

1. 调整参数顺序：修改Derived类构造函数参数顺序，使得derivedVar相关计算所需的值在Base类构造函数调用前已确定。例如：

class Base { 
    int baseVar; 
public: 
    Base(int b) : baseVar(b) { } 
}; 

class Derived : public Base { 
    int derivedVar; 
public: 
    Derived(int d, int b) : derivedVar(d), Base(d + b) { } 
}; 

2. 使用临时变量：先计算出baseVar所需的值，再传递给Base类构造函数。

class Base { 
    int baseVar; 
public: 
    Base(int b) : baseVar(b) { } 
}; 

class Derived : public Base { 
    int derivedVar; 
public: 
    Derived(int b, int d) : derivedVar(d) { 
        int temp = derivedVar + b;
        Base(temp); 
    } 
}; 

这样能确保baseVar在初始化时使用的是已确定的值，避免未定义行为。