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带你掌握 C++ 中三种类成员初始化方式

发布于: 2 小时前

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​摘要:在 C++11 之后,声明时初始化->初始化列表->构造函数初始化。


本文分享自华为云社区《如何编写高效、优雅、可信代码系列(3)——类成员初始化的三种方式》,原文作者:我是一颗大西瓜。

 

首先,先得了解一下 C++支持哪几种类成员初始化的方式,你常用的又是哪一种。


  • 初始化方式一:初始化列表


class A{public:    int a; // 初始化列表    A(int a_):a(a_){}};
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  • 初始化方式二:构造函数初始化


class A{public:    int a; // 初始化列表    A(int a_, bool b) { a = a_; }};
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  • 初始化方式三:声明时初始化(也称就地初始化,c++11 后支持)


class A{public:    int a = 1; // 声明时初始化    A() {}};
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​在 C++98 中,支持了在类声明中使用等号“=”加初始值的方式,来初始化类中静态成员常量。这种声明方式我们也称之为“就地”声明。就地声明在代码编写时非常便利,不过 C++98 对类中就地声明的要求却非常高。如果静态成员不满足常量性,则不可以就地声明,而且即使常量的静态成员也只能是整型或者枚举型才能就地初始化。而非静态成员变量的初始化则必须在构造函数中进行。比如,如下代码在 c++98 中编译


class Init{public:    Init(): a(0) []    Init(int d): a(d) {}private:    int a;    const static int b = 0;
int c = 1; // member, cannot pass build static int d = 0; // member, cannot pass build
static const double e = 1.3; // not int or enum type, cannot pass build stati const char* const f = "e"; // not int or enum type, cannot pass build}
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这非常不方便,所以在 C++11 中,标准允许非静态成员变量的初始化有多种形式。具体而言,除了初始化列表外,在 C++11 中,标准还允许使用等号= 或者 花括号{} 进行就地的非静态成员变量初始化。


struct init {    int a = 1;    double b {1.2};};
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​大家知道,有几种情况下推荐优先使用列表初始化


  • const 成员变量只能用成员初始化列表来完成初始化,而不能在构造函数内赋值

  • 初始化的数据成员是对象

  • 需要初始化引用成员数据


具体的原因这里不细述,大家可以去看一下《C++ Primer》。


构造函数初始化的本质是赋值操作("="),这个方法存在两个问题,一个是比起初始化列表和就地初始化,此方式的效率偏低;第二个是可能存在错误隐患。


先说第一个,赋值过程中会产生临时对象,临时对象的构造析构会造成效率损耗,初始化列表的方式就避免了产生临时对象缩带来的问题。


第二个是,如果你没有重写或者禁止赋值构造函数,c++会悄悄的加上默认的赋值构造函数,这个时候也有可能带来问题。


从 C++11 之后,这三种初始化的方法都可以使用,并不会存在冲突,但是,他们之间是有优先级顺序的,这个优先级来源于他们在初始化的时间顺序,后面初始化的会把前面的覆盖掉,成员变量的初始化顺序是声明时初始化->初始化列表->构造函数初始化


因此假如三种初始化方式同时存在的话,那么最后保留的成员变量值肯定是构造函数中初始化的值。


#include <iostream>using namespace std;class A {public:    int a = 1;    A(int a_) :a(2) { a = 3; }};
int main(){ A a; cout << "a.a=" << a.a << endl; return 0;}
// a.a=3
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​既然初始化方式这么多,那么什么时候适用哪种呢?


1. 声明时初始化的使用场景


  • 一个优点是直观,你在声明的时候顺便给一个初始值,bravo,别人在看你代码的时候,点一下调到声明也能看到你赋予的初始值,不用再去看构造函数那里给的什么值


  • 第二个优点更有用了,比如你要定义多个构造函数,每个构造函数都用列表初始化的方法初始化,多麻烦呀,请看下面的例子,妈妈看了再也不用担心我想用其他初始化方法了


class Group {public:    Group() {}    Group(int a): data(a) {}    Group(Mem m): mem(m) {}    Group(int a, Mem m, string n): data(a), mem(m), name(n) {}private:    int data = 1;    Mem mem{0};    string name{"Group"};};
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2. 列表初始化的使用场景


前面说过了三个场景,这里赘述一下


  • const 成员变量只能用成员初始化列表来完成初始化,而不能在构造函数内赋值

  • 初始化的数据成员是对象

  • 需要初始化引用成员数据


但是,需要注意列表初始化的顺序,不过 IDE 会提示你的


3. 构造函数初始化的使用场景


  • 第一个就是拷贝和赋值构造函数里(不然怎么叫赋值构造函数呢)

  • 第二个就是比较无聊的情况了,比如你想把几个成员函数都初始化成一个值,请看下面例子


class Group {public:    Group() {data1 = data2 = data3 = 0;}private:    int data1;    int data2;    int data3;};
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​一言以蔽之,优先就地初始化和列表初始化。


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提供全面深入的云计算技术干货 2020.07.14 加入

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