從初始化列表和構造函數(shù)談C的初始化機制

1、【深入理解C+】從初始化列表和構造函數(shù)談C+的初始化機制前段時間被人問及“初始化列表和構造有什么區(qū)別？”我竟一時語塞，只好回頭拿起幾本C+的大部頭書，打開VS2012和vim開始倒騰。最后總結出如下幾點，希望對大家理解C+能有些幫助。（題外話：我認為好的技術書籍和師者對人最大的幫助就是：幫助學者節(jié)省時間。）綜合而言，C+中類的初始化操作有四個部分組成：初始化列表：所有類非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員都可以在這里初始化，所有類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員都不能在這里初始化構造函數(shù)體：對于類非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員：const型成員不能在這里初始化引用型成員不能在這里初始化沒有默認構造函數(shù)的成員不能在這里初始化對于類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員：可以在這

2、里修改可修改的靜態(tài)成員，但靜態(tài)成員必須已經(jīng)在類外部初始化類外初始化：除一個特例外，所有類static數(shù)據(jù)成員必須在這里初始化，特例是類staticconstint數(shù)據(jù)成員可以在這里初始化，也可以在成員的聲明處初始化類中聲明時直接賦值：類staticconstint數(shù)據(jù)成員可以選在這里初始化。直接羅列這樣的規(guī)則，是我國大多數(shù)教科書的展開方式，記得經(jīng)典的三部曲嗎？1）定義2）定理3）例題至于來龍去脈就只能靠我們這些學子的悟性了。何其苦載！事實證明需要理清一些定理和思想的來龍去脈往往需要比這個定理更加廣闊的知識和視野，讓學生拿著空洞的課本靠領悟？（不要意思，又吐槽了）讓我們從一段簡單的代碼開始：cp

3、pviewplaincopyclassAconstintx;public:A（）this-x=1;/*Error!*/;對很多人而言，這是什么直觀寫法，為什么就錯了呢？其實這本質(zhì)上相當于寫：cppviewplaincopyconstintx;x=1;所以我們只能按如下方式聲明其初始化：cppviewplaincopyclassAconstintx;public:A():x(1);再來看一段簡單的代碼：htmlviewplaincopyclassAint&x;public:A(intk)this-x=k;/*Error!*/;同理這這本質(zhì)上相當于寫：cppviewplaincopyint&x;x

4、=k;所以我們只能按如下方式聲明其初始化：cppviewplaincopyclassAconstintx;public:A(intk):x(k);有了上面兩個簡單例子作為引子，我們開始進一步討論C+初始化的全過程。其實我相信很多人還是懷著這樣一些疑問“寫在初始化列表里就相當于int&x=k;嗎？”且讓我們來看看C+類的初始化的全過程：(1)靜態(tài)成員初始化階段：所有類的靜態(tài)成員應該都是在這個階段初始化的。注意初始化的順序，就是操作語句的順序，例如你有一個Test類：cppviewplaincopyintTest:x=2;intTest:y=3;需要注意的是2點，一是初始化語句不再需要static

5、關鍵字，二是執(zhí)行順序就是語句的順序，這里是先初始化t1,再初始化t2。執(zhí)行順序的問題在靜態(tài)成員是類的時候就關系到構造函數(shù)的調(diào)用順序了。另外需要注意的是，這些靜態(tài)成員的初始化在任何具體實例被創(chuàng)建前就已經(jīng)完成了。（2）實例初始化列表工作階段：需要說的是，在用戶使用new或者其他方法開始構建實例的時候，第一步首先是向操作系統(tǒng)申請內(nèi)存，初始化列表是在申請成功后才開始工作的。然后，根據(jù)非靜態(tài)成員的聲明順序開始執(zhí)行如下操作：.如果該成員沒有出現(xiàn)在初始化列表中：）如果是內(nèi)置非const且非引用類型，不設定初值）如果是const類型，報錯，必須在這里給定初值3）如果是引用類型，報錯，必須在這里給定初值）如果是

6、class類型，就調(diào)用默認構造函數(shù)，進行初始化操作.如果該成員出現(xiàn)在初始化列表中：1）如果是內(nèi)置類型，就按初始化列表指定的值設定初值)如果是const類型，就按初始化列表指定的值設定初值3)如果是引用類型，就按初始化列表指定的值設定初值)如果是class類型，就調(diào)用初始化列表指定的構造函數(shù)進行初始化操作(3)計算階段：根據(jù)構造函數(shù)的函數(shù)體進行賦值操作，或者修改操作，在這里，靜態(tài)和非靜態(tài)數(shù)據(jù)都可以賦值和修改下面用一段代碼來測試這個過程：cppviewplaincopyclassTest1/*用于測試Test2中含有沒有默認構造函數(shù)的成員時的情況*/public:inti;Test1(inta):

7、i(a)/*這就取消了Test1的默認構造函數(shù)*/;classTest2public:inta;/inta=1;Error:不允許數(shù)據(jù)成員初始值設定項constintb;staticintc;staticconstintd=4;/正確，這樣賦值也是可以的,也可以選在類聲明外進行賦值/但是如果不賦值，則程序中沒有使用d不出錯，使用了就會有l(wèi)inkerror/無法解析的外部命令/staticconstfloatff=4.0;Error:只有靜態(tài)常量整形數(shù)據(jù)成員才可以在類中初始化int&e;constint&f;staticint&g;staticconstint&h;/staticconstint

8、&h=x_h;Error:只有靜態(tài)常量整形數(shù)據(jù)成員才可以在類中初始化Test1t1;constTest1t2;staticTest1t3;conststaticTest1t4;Test2(intb,inte,intf,Test1t1,Test1t2):b(b),/d(4),Error:d不是類的非靜態(tài)成員或基類e(e),/如果沒有這句，Error:Test2:e沒有提供初始化值f(f),t1(t1),/如果沒有這句，Error:Test1沒有默認構造函數(shù)t2(t2)a=1;/b=2;/Error:表達式必須是可修改的左值，b是左值，不能修改c=3;/d=4;/Error:表達式必須是可修改的左

9、值，d是左值，但不能修改;/intTest2:a=1;/Error:非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不能在其類的外部定義/intTest2:b=2;/Error:非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不能在其類的外部定義intTest2:c=3;/如果沒有這句，會出現(xiàn)無法解析的外部符號public:staticintA:c/intTest2:d=4;/Error:int與聲明constint不兼容/intconstTest2:d=4;/和在類聲明里面直接寫賦值等價intx_g=5;/*這個全局變量主要用戶后續(xù)的靜態(tài)成員賦值*/intx_h=6;/*這個全局變量主要用戶后續(xù)的靜態(tài)成員賦值*/Test1x_t3（7）;/*這個全局變量主要

10、用戶后續(xù)的靜態(tài)成員賦值*/Test1x_t4（8）;/*這個全局變量主要用戶后續(xù)的靜態(tài)成員賦值/int&Test2:g=x_g;constint&Test2:h=x_h;Test1Test2:t3=x_t3;constTest1Test2:t4=x_t4;前面講了這么多具體的細節(jié)，我個人建議按如下簡化規(guī)則來記憶：1）所有static成員變量在類外初始化（不管它是const，是引用，還是沒默認構造函數(shù)的對象）2）普通成員變量，是const,是引用，是沒默認構造函數(shù)的，必須在初始化列表初始化3）普通成員變量，需要復雜運算的初始化變量，應該在構造函數(shù)內(nèi)初始化，否則盡量在初始化列表中初始化。另外補充2

11、個小點：1）初始化列表的使用可能提高性能cppviewplaincopyclassTest3public:inta;Test3()a=0;puts(Test3constructor);Test3(Test3&t3)this-a=t3.a;puts(Test3copyconstructor);Test3&operator=(Test3&t)puts(Test3assignoperator);this-a=t.a;return*this;Test3();classTest4public:Test3t3;/Test4(Test3&t3):t3(t3)/這種方式和下面的方式有相同的效果，不同的效率/Test4(Test3&t3)this-t3=t3;(2)成員是按照他們在類中出現(xiàn)的順序進行初始化的，而不是按照他們在初始化列表出現(xiàn)的順序初始化的參考如下代碼cppviewplaincopystructfoointi;intj;foo(intx):i(x),j(i);/ok,先初始化i，后初始化j;再看下面的代碼cppviewplaincopystructfoointi;intj;foo(intx)