在C++中，类的初始化是一个重要的过程，它决定了对象在创建时其成员变量如何被设置。对于某些类型的成员变量，如常量成员、引用成员或者没有默认构造函数的自定义类型成员，我们不能在构造函数体内部进行赋值初始化，而是需要使用初始化列表来进行初始化。本文将深入探讨C++中类的初始化列表及其在构造函数初始化中的应用。
1. 初始化列表的概念
初始化列表是构造函数参数列表后括号和冒号之间的部分，它用于在对象创建时初始化对象的成员变量。初始化列表的语法如下：
cpp复制代码
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class MyClass { |
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public: |
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int myInt; |
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const int myConstInt; |
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MyClassType myClassMember; |
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// ... |
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MyClass(int i, const int ci, const MyClassType& obj) |
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: myInt(i), myConstInt(ci), myClassMember(obj) { |
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// 构造函数体 |
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} |
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}; |
在上述代码中，myInt、myConstInt和myClassMember都是通过初始化列表进行初始化的。
2. 为什么需要初始化列表
在C++中，对于某些类型的成员变量，我们不能在构造函数体内部直接赋值初始化。这些类型包括：
· 常量成员（const members）：常量成员必须在构造函数的初始化列表中初始化，因为一旦对象被创建，常量成员的值就不能再改变。
· 引用成员（reference members）：引用成员必须在构造函数的初始化列表中初始化，因为引用必须在声明时绑定到一个对象。
· 没有默认构造函数的自定义类型成员：对于没有默认构造函数的自定义类型成员，我们必须在初始化列表中明确指定其初始化方式。
3. 初始化列表的使用
初始化列表的使用非常简单，只需要在构造函数的参数列表后添加冒号和成员变量的初始化表达式即可。每个成员变量的初始化表达式之间使用逗号分隔。
下面是一个使用初始化列表的示例：
cpp复制代码
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class MyClass { |
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public: |
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int myInt; |
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const int myConstInt; |
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std::string myString; |
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MyClass(int i, const int ci, const std::string& str) |
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: myInt(i), myConstInt(ci), myString(str) { |
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// 构造函数体（此时成员变量已经初始化完毕） |
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} |
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}; |
在这个例子中，myInt、myConstInt和myString都是通过初始化列表进行初始化的。
4. 初始化列表与构造函数体的执行顺序
在构造对象时，首先会执行初始化列表中的初始化操作，然后才会执行构造函数的函数体。这意味着在构造函数体内，成员变量已经被初始化过了，可以直接使用。
5. 初始化列表的优势
使用初始化列表进行初始化有以下几个优势：
· 效率：对于自定义类型的成员变量，使用初始化列表可以避免不必要的默认构造和赋值操作，从而提高效率。
· 正确性：对于常量成员和引用成员，使用初始化列表是必需的，因为它们在构造函数体内无法被赋值。
· 代码清晰度：初始化列表使得成员变量的初始化更加集中和明显，有助于代码的阅读和理解。
6. 注意事项
· 避免在初始化列表中调用虚函数：由于构造函数的执行顺序和虚函数的工作机制，在初始化列表中调用虚函数可能会导致不可预期的行为。
· 注意初始化列表的顺序：初始化列表中的成员变量初始化顺序与它们在类定义中的声明顺序相同，而不是它们在初始化列表中的出现顺序。
7. 结论
C++中的初始化列表是一个强大的工具，它允许我们在对象创建时直接初始化成员变量，特别是对于常量成员、引用成员和没有默认构造函数的自定义类型成员。通过合理使用初始化列表，我们可以提高代码的效率、正确性和清晰度。在编写C++类时，应该优先考虑使用初始化列表来初始化成员变量。
