关于初始化C++类成员

左手的ㄟ右手 2022-07-08 16:00 182阅读 0赞

在使用C++编程的过程当中，常常需要对类成员进行初始化，通常的方法有两种：

第一种方法：

CMYClass::CSomeClass()
    {
        x=0;
        y=1;
    }

第二种方法：

CSomeClass::CSomeClass() : x(0), y(1)
    {
    }

本文将要探讨这两种方法的异同以及如何使用这两种方法。

从技术上说，第二种方法比较好，但是在大多数情况下，两者实际上没有什么区别。第二种语法被称为成员初始化列表，之所以要使用这种语法有两个原因：一个原因是必须这么做，另一个原因是出于效率考虑。

让我们先看一下第一个原因——必要性。设想你有一个类成员，它本身是一个类或者结构，而且只有一个带一个参数的构造函数。

class CMember {
    public:
        CMember(int x) { ... }
    };

因为CMember有一个显式声明的构造函数，编译器不产生一个缺省构造函数（不带参数），所以没有一个整数就无法创建CMember的一个实例。

CMember* pm = new CMember;        // 出错!!
    CMember* pm = new CMember(2);     // OK

如果CMember是另一个类的成员，你怎样初始化它呢？答案是你必须使用成员初始化列表。

class CMyClass {
        CMember m_member;
    public:
        CMyClass();
    };
    // 必须使用初始化列表来初始化成员 m_member
    CMyClass::CMyClass() : m_member(2)
    
    {
    •••
    }

没有其它办法将参数传递给m\_member，如果成员是一个常量对象或者引用也是一样。根据C++的规则，常量对象和引用不能被赋值，它们只能被初始化。

使用初始化列表的第二个原因是出于效率考虑，当成员类具有一个缺省的构造函数和一个赋值操作符时。MFC的CString提供了一个完美的例子。假定你有一个类CMyClass具有一个CString类型的成员m\_str，你想把它初始化为"Hi,how are you."。你有两种选择：

CMyClass::CMyClass() {
    // 使用赋值操作符
    // CString::operator=(LPCTSTR);
    m_str = _T("Hi,how are you.");
    }

// 使用初始化列表
    // 和构造函数 CString::CString(LPCTSTR)
    CMyClass::CMyClass() : m_str(_T("Hi,how are you."))
    {
    }

在它们之间有什么不同吗？是的。编译器总是确保所有成员对象在构造函数体执行之前被初始化，因此在第一个例子中编译的代码将调用CString::Cstring来初始化m\_str，这在控制到达赋值语句前完成。在第二个例子中编译器产生一个对CString:: CString(LPCTSTR)的调用并将"Hi,how are you."传递给这个函数。结果是在第一个例子中调用了两个CString函数（构造函数和赋值操作符），而在第二个例子中只调用了一个函数。

在CString的例子里这是无所谓的，因为缺省构造函数是内联的，CString只是在需要时为字符串分配内存（即，当你实际赋值时）。但是，一般而言，重复的函数调用是浪费资源的，尤其是当构造函数和赋值操作符分配内存的时候。在一些大的类里面，你可能拥有一个构造函数和一个赋值操作符都要调用同一个负责分配大量内存空间的Init函数。在这种情况下，你必须使用初始化列表，以避免不要的分配两次内存。

在内建类型如ints或者longs或者其它没有构造函数的类型下，在初始化列表和在构造函数体内赋值这两种方法没有性能上的差别。不管用那一种方法，都只会有一次赋值发生。有些程序员说你应该总是用初始化列表以保持良好习惯，但我从没有发现根据需要在这两种方法之间转换有什么困难。在编程风格上，我倾向于在主体中使用赋值，因为有更多的空间用来格式化和添加注释，你可以写出这样的语句：

x=y=z=0;

或者

memset(this,0,sizeof(this));

注意第二个片断绝对是非面向对象的。

当我考虑初始化列表的问题时，有一个奇怪的特性我应该警告你，它是关于C++初始化类成员的，它们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。

class CMyClass {
        CMyClass(int x, int y);
        int m_x;
        int m_y;
    };
    CMyClass::CMyClass(int i) : m_y(i), 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。这个例子是故意这样设计来说明这一点的，然而这种bug会很自然地出现。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来声明成员，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。