C++类构造函数初始化列表

来源：互联网发布：装载虚拟光驱的软件编辑：程序博客网时间：2024/06/10 22:15

构造函数初始化列表以一个冒号开始，接着是以逗号分隔的数据成员列表，每个数据成员后面跟一个放在括号中的初始化式。例如：

class CExample

{

public:

int a;

float b;

//构造函数初始化列表

CExample(): a(0),b(8.8)

{}

//构造函数内部赋值

CExample()

{

a=0;

b=8.8;

}

};

上面的例子中两个构造函数的结果是一样的。上面的构造函数（使用初始化列表的构造函数）显式的初始化类的成员；而没使用初始化列表的构造函数是对类的成员赋值，并没有进行显式的初始化。

初始化和赋值对内置类型的成员没有什么大的区别，像上面的任一个构造函数都可以。对非内置类型成员变量，为了避免两次构造，推荐使用类构造函数初始化列表。但有的时候必须用带有初始化列表的构造函数：
1.成员类型是没有默认构造函数的类。若没有提供显示初始化式，则编译器隐式使用成员类型的默认构造函数，若类没有默认构造函数，则编译器尝试使用默认构造函数将会失败。
2.const成员或引用类型的成员。因为const对象或引用类型只能初始化，不能对他们赋值。

初始化数据成员与对数据成员赋值的含义是什么？有什么区别？
首先把数据成员按类型分类并分情况说明:
1.内置数据类型，复合类型（指针，引用）
    在成员初始化列表和构造函数体内进行，在性能和结果上都是一样的
2.用户定义类型（类类型）
    结果上相同，但是性能上存在很大的差别。因为类类型的数据成员对象在进入函数体前已经构造完成，也就是说在成员初始化列表处进行构造对象的工作，调用构造函数，在进入函数体之后，进行的是对已经构造好的类对象的赋值，又调用个拷贝赋值操作符才能完成（如果并未提供，则使用编译器提供的默认按成员赋值行为）

Note:
初始化列表的成员初始化顺序:
    C++初始化类成员时，是按照声明的顺序初始化的，而不是按照出现在初始化列表中的顺序。
    Example:

class CMyClass

{

CMyClass(int x, int y);

int m_x;

int m_y;

};

CMyClass::CMyClass(int x, int y) : m_y(y), m_x(m_y)

{

}

你可能以为上面的代码将会首先做m_y=I，然后做m_x=m_y，最后它们有相同的值。但是编译器先初始化m_x，然后是m_y,，因为它们是按这样的顺序声明的。结果是m_x将有一个不可预测的值。有两种方法避免它，一个是总是按照你希望它们被初始化的顺序声明成员，第二个是，如果你决定使用初始化列表，总是按照它们声明的顺序罗列这些成员。这将有助于消除混淆。

何谓初始化列表

与其他函数不同，构造函数除了有名字，参数列表和函数体之外，还可以有初始化列表，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。在C++中，struct和class的唯一区别是默认的克访问性不同，而这里我们不考虑访问性的问题，所以下面的代码都以struct来演示。

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

构造函数的两个执行阶段

构造函数的执行可以分成两个阶段，初始化阶段和计算阶段，初始化阶段先于计算阶段。

初始化阶段

所有类类型（class type）的成员都会在初始化阶段初始化，即使该成员没有出现在构造函数的初始化列表中。

计算阶段

一般用于执行构造函数体内的赋值操作，下面的代码定义两个结构体，其中Test1有构造函数，拷贝构造函数及赋值运算符，为的是方便查看结果。Test2是个测试类，它以Test1的对象为成员，我们看一下Test2的构造函数是怎么样执行的。

struct Test1{    Test1() // 无参构造函数    {         cout << "Construct Test1" << endl ;    }    Test1(const Test1& t1) // 拷贝构造函数    {        cout << "Copy constructor for Test1" << endl ;        this->a = t1.a ;    }    Test1& operator = (const Test1& t1) // 赋值运算符    {        cout << "assignment for Test1" << endl ;        this->a = t1.a ;        return *this;    }    int a ;};struct Test2{    Test1 test1 ;    Test2(Test1 &t1)    {        test1 = t1 ;    }};

调用代码

Test1 t1 ;Test2 t2(t1) ;

输出

解释一下，第一行输出对应调用代码中第一行，构造一个Test1对象。第二行输出对应Test2构造函数中的代码，用默认的构造函数初始化对象test1，这就是所谓的初始化阶段。第三行输出对应Test1的赋值运算符，对test1执行赋值操作，这就是所谓的计算阶段。

为什么使用初始化列表

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。使用初始化列表主要是基于性能问题，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？由上面的测试可知，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。同样看上面的例子，我们使用初始化列表来实现Test2的构造函数

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

使用同样的调用代码，输出结果如下。

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。所以一个好的原则是，能使用初始化列表的时候尽量使用初始化列表。

哪些东西必须放在初始化列表中

除了性能问题之外，有些时场合初始化列表是不可或缺的，以下几种情况时必须使用初始化列表

常量成员，因为常量只能初始化不能赋值，所以必须放在初始化列表里面
引用类型，引用必须在定义的时候初始化，并且不能重新赋值，所以也要写在初始化列表里面
没有默认构造函数的类类型，因为使用初始化列表可以不必调用默认构造函数来初始化，而是直接调用拷贝构造函数初始化。

对于没有默认构造函数的类，我们看一个例子。

struct Test1{    Test1(int a):i(a){}    int i ;};struct Test2{    Test1 test1 ;    Test2(Test1 &t1)    {        test1 = t1 ;    }};

以上代码无法通过编译，因为Test2的构造函数中test1 = t1这一行实际上分成两步执行。

1. 调用Test1的默认构造函数来初始化test1

2. 调用Test1的赋值运算符给test1赋值

但是由于Test1没有默认的构造函数，所谓第一步无法执行，故而编译错误。正确的代码如下，使用初始化列表代替赋值操作。

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

成员变量的初始化顺序

成员是按照他们在类中出现的顺序进行初始化的，而不是按照他们在初始化列表出现的顺序初始化的，看代码。

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

再看下面的代码

struct foo{    int i ;    int j ;    foo(int x):j(x), i(j){} // i值未定义};

这里i的值是未定义的因为虽然j在初始化列表里面出现在i前面，但是i先于j定义，所以先初始化i，但i由j初始化，此时j尚未初始化，所以导致i的值未定义。所以，一个好的习惯是，按照成员定义的顺序进行初始化。