面试题：C++ 类对象生命周期中的构造函数与析构函数

Question

请简述C++类中构造函数和析构函数的作用，在继承体系下，构造函数和析构函数的调用顺序是怎样的？请举例说明。

Answer 1

构造函数的作用

构造函数是一种特殊的成员函数，与类名相同，没有返回类型（包括 void）。其主要作用是在创建对象时对对象进行初始化，为对象的数据成员分配内存空间并赋予初始值。例如：

class Person {
public:
    std::string name;
    int age;
    Person(const std::string& n, int a) : name(n), age(a) {
        // 这里可以进行更多初始化相关操作
    }
};

在上述代码中，Person 类的构造函数接受两个参数，分别用于初始化 name 和 age 成员变量。

析构函数的作用

析构函数也是特殊的成员函数，函数名是在类名前加 ~，同样没有返回类型。析构函数在对象生命周期结束时被自动调用，主要用于释放对象在生命周期内分配的资源，比如动态分配的内存等，防止内存泄漏。例如：

class Resource {
private:
    int* data;
public:
    Resource() {
        data = new int[10];
    }
    ~Resource() {
        delete[] data;
    }
};

在 Resource 类中，构造函数动态分配了一个包含10个 int 类型元素的数组，析构函数负责释放这块内存。

继承体系下构造函数的调用顺序

1. 调用基类的构造函数：按照继承列表中基类出现的顺序依次调用基类的构造函数。
2. 调用成员对象的构造函数：按照成员对象在类中声明的顺序调用其构造函数。
3. 调用自身的构造函数：执行自身构造函数的函数体。

例如：

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

class Member {
public:
    Member() {
        std::cout << "Member constructor" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
private:
    Member member;
public:
    Derived() {
        std::cout << "Derived constructor" << std::endl;
    }
};

当创建 Derived 对象时，输出顺序为：

Base constructor
Member constructor
Derived constructor

继承体系下析构函数的调用顺序

1. 调用自身的析构函数：执行自身析构函数的函数体。
2. 调用成员对象的析构函数：按照成员对象在类中声明的逆序调用其析构函数。
3. 调用基类的析构函数：按照继承列表中基类出现顺序的逆序调用基类的析构函数。

对于上述例子，当 Derived 对象生命周期结束时，输出顺序为：

Derived destructor
Member destructor
Base destructor