c++类成员变量初始化详解

Posted 2022-04-18 bitcarmanlee

1.类初始化顺序

当类初始化的时候，会调用其构造函数并进行初始化。当对象结束其生命周期，会调用析构函数进行资源回收。

注意类在调用资深构造函数之前，首先会调用其成员变量构造函数并进行初始化，再进入自身构造函数进行初始化。成员变量的声明顺序，就是初始化顺序。后面我们提到的很多情况就跟这个有关系，后面再进行详细解读。

2.声明时初始化

第一种方式是在成员变量声明时初始化。可以看如下示例。

class D 
    int a = 10;
;

在声明变量a的时候即给其初始化为10。不过注意这种写法是c++11以后才有的。上述代码在IDE中会有如下警告信息：

in-class initialization of non-static data member is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]

3.构造函数初始化列表

第二种方式是在构造函数中加入一个初始化列表，对成员变量进行初始化。

class D 
    int a, b;
    string c;
    public:
        D() : a(1), b(2), c("sss") 
            cout<<"a is: "<<a<<endl;
            cout<<"b is: "<<b<<endl;
            cout<<"c is: "<<c<<endl;
        
;

如果我们对D进行实例化，

int main(int argc, char const *argv[])

    D d;
    return 0;

代码会有如下输出

a is: 1
b is: 2
c is: sss

4.构造函数内部赋值

在其他语言中，比如java，最常用的方式为在构造函数内部赋值。

class D 
    int a, b;
    string c;
    public:
        D(int a, int b, string c) 
            this->a = a;
            this->b = b;
            this->c = c;
            cout<<"a is: "<<a<<endl;
            cout<<"b is: "<<b<<endl;
            cout<<"c is: "<<c<<endl;
        
;

int main(int argc, char const *argv[])

    D d(1, 2, "sss");
    return 0;

上面代码输出为

a is: 1
b is: 2
c is: sss

5.只能构造函数初始化列表的情况

如果一个类成员，他本身是一个类或者结构，而且这个类成员没有默认的无参构造函数，只有带参数的构造函数，这个时候对类成员初始化时，必须调用类成员带参数的构造函数。如果再初始化列表中没有完成类成员初始化，代码会报错。

;

class F 
    E e;
    public:
        F() cout<<"init F class!"<<endl;
;

int main(int argc, char const *argv[])

    F f;
    return 0;

上述代码是可以正常运行的，因为类E有默认无参构造函数。

而如果将代码改为下面的样子，给E加一个带参数的构造函数

class E 
    int num;
    public:
        E(int n) 
            this->num = n;
        
;

class F 
    E e;
    public:
        F() cout<<"init F class!"<<endl;
;

int main(int argc, char const *argv[])

    F f;
    return 0;

上面代码在IDE里直接会报错：

constructor for 'F' must explicitly initialize the member 'e' which does not have a default constructor

此时需要将F的构造函数改成如下形式：

class F 
    E e;
    public:
        F() : e(10) cout<<"init F class!"<<endl;
;

另外，如果类的成员变量中有const时候，也需要在成员初始化列表中赋值完成初始化。

class F 
    private:
        const int num;
    public:
        F(): num(10) 
;

比如上面类F中有一个const常量num，就需要再F构造函数列表中对其进行赋值，否则代码会报错。

6.列表初始化与构造函数初始化区别

当采用列表初始化的时候，代码直接调用了成员变量的构造函数，只需要一步就可以完成。
而在构造函数中初始化的时候，先调用的是成员变量的默认构造函数构造了类成员，然后再调用赋值运算符对之前默认构造的类成员进行赋值，这实际上进行了两步操作。
当类的结构较为复杂的时候，会存在性能上的差异。