初始化列表

初始化列表是一種C++初始化列表,有初始化階段和計算階段兩個階段。與其他函式不同,構造函式除了有名字,參數列表和函式體之外,還可以有初始化列表,初始化列表以冒號開頭,後跟一系列以逗號分隔的初始化欄位。從概念上來講,構造函式的執行可以分成兩個階段,初始化階段和計算階段,初始化階段先於計算階段。

定義

與其他函式不同,構造函式除了有名字,參數列表和函式體之外,還可以有初始化列表,初始化列表以冒號開頭,後跟一系列以逗號分隔的初始化欄位。

class foo

{

public:

foo(string s, int i):name(s), id(i){} ; // 初始化列表

private:

string name ;int id ;

};

執行階段

從概念上來講,構造函式的執行可以分成兩個階段,初始化階段和計算階段,初始化階段先於計算階段

初始化階段

所有類類型(class type)的成員都會在初始化階段初始化,即使該成員沒有出現在構造函式的初始化列表中

計算階段

一般用於執行構造函式體內的賦值操作。

下面的代碼定義兩個結構體,其中Test1有構造函式,拷貝構造函式及賦值運算符,為的是方便查看結果,Test2是個測試類,它以Test1的對象為成員,我們看一下Test2的構造函式是怎么樣執行的。

class Test1

{

public:

Test1() // 無參構造函式

{cout << "Construct Test1" << endl ;}

Test1(const Test1& t1) // 拷貝構造函式

{cout << "Copy constructor for Test1" << endl ;this->a = t1.a ;}

Test1& operator = (const Test1& t1) // 賦值運算符

{cout << "assignment for Test1" << endl ;this->a = t1.a ;return *this;}

int a ;

};

class Test2

{

public:

Test1 test1 ;

Test2(Test1 &t1)

{test1 = t1 ;}

};

調用代碼:

Test1 t1 ;

Test2 t2(t1) ;

輸出:

Construct Test1

Construct Test1

assignment for Test1

解釋一下:

第一行輸出對應調用代碼中第一行,構造一個Test1對象

第二行輸出對應Test2構造函式中的代碼,用默認的構造函式初始化對象test1 // 這就是所謂的初始化階段

第三行輸出對應Test2的賦值運算符,對test1執行賦值操作 // 這就是所謂的計算階段

使用原因

初始化類的成員有兩種方式,一是使用初始化列表,二是在構造函式體內進行賦值操作。

主要是性能問題,對於內置類型,如int, float等,使用初始化類表和在構造函式體內初始化差別不是很大,但是對於類類型來說,最好使用初始化列表,為什麼呢?由下面的測試可知,使用初始化列表少了一次調用默認構造函式的過程,這對於數據密集型的類來說,是非常高效的。同樣看上面的例子,我們使用初始化列表來實現Test2的構造函式。

class Test2

{

public:

Test1 test1 ;

Test2(Test1 &t1):test1(t1){}

}

使用同樣的調用代碼,輸出結果如下:

Construct Test1

Copy constructor for Test1

第一行輸出對應 調用代碼的第一行

第二行輸出對應Test2的初始化列表,直接調用拷貝構造函式初始化test1,省去了調用默認構造函式的過程。

所以 一個好的原則是,能使用初始化列表的時候儘量使用初始化列表

使用情況

除了性能問題之外,有些時候合初始化列表是不可或缺的,以下幾種情況時必須使用初始化列表

1.常量成員,因為常量只能初始化不能賦值,所以必須放在初始化列表裡面

2.引用類型,引用必須在定義的時候初始化,並且不能重新賦值,所以也要寫在初始化列表裡面

3. 沒有默認構造函式的類類型,因為使用初始化列表可以不必調用默認構造函式來初始化,而是直接調用拷貝構造函式初始化

class Test1

{

public:

Test1(int a):i(a){}

int i;

};

class Test2

{

public:

Test1 test1 ;

Test2(Test1 &t1)

{test1 = t1 ;}

};

以上代碼無法通過編譯,因為Test2的構造函式中test1 = t1這一行實際上分成兩步執行:

1. 調用Test1的默認構造函式來初始化test1

由於Test1沒有默認的構造函式,所以1 無法執行,故而編譯錯誤。正確的代碼如下,使用初始化列表代替賦值操作

class Test2

{

public:

Test1 test1 ;

Test2(int x):test1(x){}

}

成員變數順序

成員是按照他們在類中出現的順序進行初始化的,而不是按照他們在初始化列表出現的順序初始化的,看代碼:

class foo

{

public:

int i ;int j ;

foo(int x):j(i), i(x){}; // ok, 先初始化i,後初始化j

};

再看下面的代碼:

class foo

{

public:

int i ;int j ;

foo(int x):j(x), i(j){} // i值未定義

};

這裡i的值是未定義的因為雖然j在初始化列表裡面出現在i前面,但是i先於j定義,所以先初始化i,而i由j初始化,此時j尚未初始化,所以導致i的值未定義。 一個好的習慣是,按照成員定義的順序進行初始化。

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