【C++】深入探索类和对象:初始化列表及其static成员与友元(一)

简介: 【C++】深入探索类和对象:初始化列表及其static成员与友元

一、构造函数体赋值

构造函数作用:在创建对象时,编译器通过调用构造函数,给对象中各个成员变量一个合适的初始值。

class Data
{
public:
  Data()//错误的
  { 
    _n = 10;//左值不可修改
    _a = 1;
    _a = 10;
  }
private:
  int _a;
  const int _n;
};

虽然上述构造函数调用之后,对象中已经有了一个初始值,但是不能将其称为对对象中成员变量的初始化,构造函数体中的语句只能将其称为赋初值,而不能称作初始化。因为初始化只能初始化一次,而构造函数体内可以多次赋值。

二、初始化列表

2.1 初始化列表概念

初始化列表是每个成员变量定义初始化的位置。以一个冒号开始,接着是一个以逗号分隔的数据成员列表,每个"成员变量"后面跟一个放在括号中的初始值或者表达式

class Date
{
public:
  Date(int year,int month,int day)
    :_n(1)
    ,_month(2)
  {
        //赋值修改
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
  }
private:
    //声明
  int _year=2020;//缺省值
  int _month;
  int _day;
  const int _n;
};
int main()
{
  Date d1(2024,3,4);
  return 0;
}

从调试结果上来看,调用构造函数时,在初始化列表完成对成员对象的初始化;初始化列表结束后,进入函数体内完成赋初值。

如果没有在成员变量声明中给缺省值(在初始化列表使用)或在初始化列表中完成初始化,编译器会给随机值,之后是函数体里面的事

2.2 如何使用初始化列表

能使用初始化列表就使用初始化列表,由于不管没有初始化列表,编译器都会在初始化列表中完成初始化,再进函数体赋值。

虽然大部分成员变量可以在函数体中赋值,但是函数体可以对于成员多次赋值,不好控制。有些成员变量必须通过初始化列表完成初始化,不能进入函数体再赋值,比如:引用、const修饰成员

初始化列表的特性:

第一点:每个成员变量在初始化列表中只能出现一次(初始化只能初始化一次)

第二点:类中包括以下成员,必须放在初始化列表位置进行初始化

  • 引用成员变量
  • const成员变量
  • 自定义类型成员(且该类有显示构造函数时)
  • 其他成员,可以在初始化列表,也可以在函数体内;但是建议在初始化处理
class A
{
public:
  A(int a)
    :_a(a)
  {
  }
private:
  int _a;
};
class B
{
public:
  B(int data,int& ref)
    :data(10)
    ,_n(1)
    ,ref(ref)
  {
  }
private:
  int data;
  const int _n; //const修饰成员变量
  int& ref; //引用
  A _aa; //没有默认构造函数
};
int main()
{
  int x = 10;
  B d1(20,x);
  return 0;
}

对于类类型成员有显示构造函数,才必要初始化列表中初始化。

在初始化列表中是不对自定义类型初始化,而是通过编译器调用对应默认构造函数完成初始化,不需要在初始化列表中初始化

第三点:在实际中是混着使用,初始化列表也可以调用函数,并且跟函数体内一样,需要考虑类型问题及其无法对指针进行判空的风险。

class A
{
    public:
    A()
        :_P((int *)malloc(4))
   private:
    int *_p2=(int *)malloc(4)
}

第四点:成员变量在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序与其在初始化表中的先后次序无关

class A
{
public:
  A(int a)
    :_a1(a)
    ,_a2(_a1)
  {}
  void Print()
  {
    cout << _a1 << "" << _a2 << endl;
  }
private:
  int _a2;
  int _a1;
};
int main()
{
  A aa(1);
  aa.Print();
  return 0;
}

在初始化列表中顺序尽量对应着声明的顺序,这样子方便查看类中成员变量

2.3 构造函数支持隐式类型转换

构造函数不仅可以初始化对象,对于单个参数或者第一个参数无默认值其余均有默认值的构造函数,还具有类型转换的作用

关于类型转换:

int i = 1;
const double &d=i;

这个表达式没有报错,进行了隐式类型的转换,将整型类型转换为double类型,并且将值存放在临时变量(临时变量具有常性)。对此需要const进行修饰。

2.3.1 单参数隐式类型转换

对于自定义类型C cc = 2 ,其中支持隐式类型转换。当然这需要构造函数实现,单参数构造函数支持隐式类型转换。(整型类型通过隐式类型转换为自定义类型,并将值存储在临时变量中)

class C
{
public:
  C(int x=0)
    :_x(x)
  {
  }
  C(const C& cc)
  {
  cout << "C(const C& cc)" << endl;
  }
private:
  int _x;
};
int main()
{
  C cc2=2;
  const C& cc2 = 3; 
  return 0;
}

如果不存在从"int"转换到"C"的适当构造函数,就无法发生隐式类型转换

关于上面两种写法是等效的,但是推荐使用第二种写法更加简洁。首先整型类型2通过隐式类型转换构造出临时对象,在Push接口中进行拷贝构造。现在编译器可能进行优化,同一个表达式中连续步骤构造,一般会被合二为一。

2.3.2 双参数隐式类型转换(C++11中支持)

这属于多参数隐式类型转换,不涉及std::initializer_list初始化列表。

class A
{
public:
  A(int a1,int a2)
    :_a1(a1)
    ,_a2(a2)
  {}
private:
  int _a1;
  int _a2;
};
int main()
{
  A aa1 = { 1,2 };
  const A& aa2 = { 1,2 };
}


【C++】深入探索类和对象:初始化列表及其static成员与友元(二)https://developer.aliyun.com/article/1617302

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