C++初始化列表

Posted 2022-03-15 Billy Miracle

我们知道创建对象时，编译器通过调用构造函数来给成员变量赋值。通过调试可以发现，进入构造函数体内时，成员变量已经创建好并存储了随机值，且赋值可以多次但初始化只有一次，所以构造函数体内的语句是赋值而不是初始化。
这说明了，在进行赋值操作前，系统已经完成了对成员变量的初始化。
接下来，看一个例子：

class Test1 
    public:
    //无参构造函数
    Test1() 
        cout << "Construct Test1" << endl;
    
    //带参构造函数
    Test1(int a) 
        this->a = a;
        cout << "Construct Test1 with parameter" << endl;
    
    //拷贝构造函数
    Test1(const Test1& t1) 
        cout << "Copy constructor for Test1" << endl;
        this->a = t1.a;
    
    //赋值运算符
    Test1& operator= (const Test1& t1) 
        cout << "Assignment for Test1" << endl;
        this->a = t1.a;
        return *this;
    
    int a;
;

class Test2 
    public:
    Test1 test1;
    Test2(Test1 &t1) 
        test1 = t1;
    
;

int main(int argc, const char * argv[]) 
    
    Test1 t1;
    Test2 t2(t1);
    
    return 0;

运行程序，输出为：

Construct Test1
Construct Test1
assignment for Test1

• 第一行为Test1 t1;创建时调用的构建函数。我们接下来打印一下初始化出来的t1里的a值：

cout<< t1.a <<endl;

输出：

1966080001

输出一个随机值。这是因为在无参构造函数中没有默认初始化赋值。
前面输出结果

• 第二行也是一个Construct Test1，这个就是前面提到的，先为t2成员变量test1构建时调用的默认构造函数。
• 第三行输出对应Test2的赋值运算符，对test1执行赋值操作。

定义

初始化列表以冒号开头，后跟一系列以逗号分隔的初始化字段。
例：

class Date 
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	
private:
	int _year; // 声明变量
	int _month;
	int _day;
;

class Test2 
    public:
    Test1 test1;
    Test2(Test1 &t1) : test1(t1) 
//        test1 = t1;
    
;

对test2例修改，继续执行

Test1 t1;
Test2 t2(t1);

发现结果变成了：

Construct Test1
Copy constructor for Test1

• 第一行输出对应 调用代码的第一行
• 第二行输出对应Test2的初始化列表，直接调用拷贝构造函数初始化test1，省去了调用默认构造函数的过程。

初始化类的成员有两种方式，一是使用初始化列表，二是在构造函数体内进行赋值操作。
主要是性能问题，对于内置类型，如int，float等，使用初始化类表和在构造函数体内初始化差别不是很大，但是对于类类型来说，最好使用初始化列表，为什么呢？由测试可知，使用初始化列表少了一次调用默认构造函数的过程，这对于数据密集型的类来说，是非常高效的。

特点

• 初始化列表只能用在构造函数中。
• 变量只能初始化一次，故每个成员变量只能在初始化列表出现一次。
• 三种成员变量必须放在初始化列表进行初始化：
  1. 引用成员变量
  2. const 常变量成员
  3. 无默认构造函数的自定义类型成员。

对于以下代码：

class Test3 
    public:
    Test3(int a):i(a)
    int i;
;
class Test4 
    public:
    Test3 test3 ;
    Test4(Test3 &t3) 
        test3 = t1;
    
;

无法通过编译，编译器提示：Constructor for 'Test4' must explicitly initialize the member 'test3' which does not have a default constructor，属于无默认构造函数的自定义类型成员。
正确如下：

class Test4 
    public:
    Test3 test3 ;
    Test4(int x) : test3(x) 
//        test3 = t1;
    
;

此外，成员变量在类中的声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序，初始化顺序与初始化列表顺序无关。

class A 
    public:
    A() :_a1(1) , _a2(_a1) 
    void Print() 
        cout << _a1 << " " << _a2 << endl;
    
    private:
    int _a2;
    int _a1;
;

调用：

A().Print();

输出：

1 386695169

类中声明成员变量的次序是先 a2 后 a1，所以初始化时也是这个顺序，就导致 a2 被初始化为随机值。实际开发中，最好按照相同的顺序初始化。