C++學習之路（十一）：C++的初始化列表

結論：

一、在C++中，成員變量的初始化順序與變量在類型中的聲明順序相同，而與他們在構造函數的初始化列表中的順序無關。

二、構造函數分爲兩個階段執行：1）初始化階段；2）普通的計算階段，表現爲賦值操做。

三、內置類型的成員不進行隱式初始化，因此對這些成員是進行初始化仍是賦值可有可無。但對於類類型的數據成員若未在初始化列表中顯示初始化，而是在函數體內賦值，則至關於先調用類的默認構造函數進行初始化，再在函數體中賦值，相比於直接利用初始化列表，效率較低。

下述給出詳細描述和實驗分析。

 

轉載：http://www.cnblogs.com/graphics/archive/2010/07/04/1770900.html

何謂初始化列表

與其餘函數不一樣，構造函數除了有名字，參數列表和函數體以外，還能夠有初始化列表，初始化列表以冒號開頭，後跟一系列以逗號分隔的初始化字段。在C++中，struct和class的惟一區別是默認的訪問性不一樣，而這裏咱們不考慮訪問性的問題，因此下面的代碼都以struct來演示。

struct foo
{
    string name ;
    int id ;
    foo(string s, int i):name(s), id(i){} ; // 初始化列表
};

構造函數的兩個執行階段

構造函數的執行能夠分紅兩個階段，初始化階段和計算階段，初始化階段先於計算階段。

初始化階段

全部類類型（class type）的成員都會在初始化階段初始化，即便該成員沒有出如今構造函數的初始化列表中。

計算階段

通常用於執行構造函數體內的賦值操做，下面的代碼定義兩個結構體，其中Test1有構造函數，拷貝構造函數及賦值運算符，爲的是方便查看結果。Test2是個測試類，它以Test1的對象爲成員，咱們看一下Test2的構造函數是怎麼樣執行的。

struct Test1
{
    Test1() // 無參構造函數
    { 
        cout << "Construct Test1" << endl ;
    }

    Test1(const Test1& t1) // 拷貝構造函數
    {
        cout << "Copy constructor for Test1" << endl ;
        this->a = t1.a ;
    }

    Test1& operator = (const Test1& t1) // 賦值運算符
    {
        cout << "assignment for Test1" << endl ;
        this->a = t1.a ;
        return *this;
    }

    int a ;
};

struct Test2
{
    Test1 test1 ;
    Test2(Test1 &t1)
    {
        test1 = t1 ;
    }
};

調用代碼

Test1 t1 ;
Test2 t2(t1) ;

輸出

解釋一下，第一行輸出對應調用代碼中第一行，構造一個Test1對象。第二行輸出對應Test2構造函數中的代碼，用默認的構造函數初始化對象test1，這就是所謂的初始化階段。第三行輸出對應Test1的賦值運算符，對test1執行賦值操做，這就是所謂的計算階段。

爲何使用初始化列表

初始化類的成員有兩種方式，一是使用初始化列表，二是在構造函數體內進行賦值操做。使用初始化列表主要是基於性能問題，對於內置類型，如int, float等，使用初始化類表和在構造函數體內初始化差異不是很大，可是對於類類型來講，最好使用初始化列表，爲何呢？由上面的測試可知，使用初始化列表少了一次調用默認構造函數的過程，這對於數據密集型的類來講，是很是高效的。一樣看上面的例子，咱們使用初始化列表來實現Test2的構造函數

struct Test2
{
    Test1 test1 ;
    Test2(Test1 &t1):test1(t1){}
}

使用一樣的調用代碼，輸出結果以下。

第一行輸出對應 調用代碼的第一行。第二行輸出對應Test2的初始化列表，直接調用拷貝構造函數初始化test1，省去了調用默認構造函數的過程。因此一個好的原則是，能使用初始化列表的時候儘可能使用初始化列表。

哪些東西必須放在初始化列表中

除了性能問題以外，有些時場合初始化列表是不可或缺的，如下幾種狀況時必須使用初始化列表

• 常量成員，由於常量只能初始化不能賦值，因此必須放在初始化列表裏面
• 引用類型，引用必須在定義的時候初始化，而且不能從新賦值，因此也要寫在初始化列表裏面
• 沒有默認構造函數的類類型，由於使用初始化列表能夠沒必要調用默認構造函數來初始化，而是直接調用拷貝構造函數初始化。

對於沒有默認構造函數的類，咱們看一個例子。

struct Test1
{
    Test1(int a):i(a){}
    int i ;
};

struct Test2
{
    Test1 test1 ;
    Test2(Test1 &t1)
    {
        test1 = t1 ;
    }
};

以上代碼沒法經過編譯，由於Test2類中Test1 test1;須要調用默認的構造函數，可是Test1類沒有無參的構造函數，可是因爲Test1沒有默認的構造函數，故而編譯錯誤。正確的代碼以下，使用初始化列表代替賦值操做。

struct Test2
{
    Test1 test1 ;
    Test2(Test1 &t1):test1(t1){}
}

成員變量的初始化順序

成員是按照他們在類中出現的順序進行初始化的，而不是按照他們在初始化列表出現的順序初始化的，看代碼。

struct foo
{
    int i ;
    int j ;
    foo(int x):i(x), j(i){}; // ok, 先初始化i，後初始化j
};

再看下面的代碼

struct foo
{
    int i ;
    int j ;
    foo(int x):j(x), i(j){} // i值未定義
};

這裏i的值是未定義的，雖然j在初始化列表裏面出如今i前面，可是i先於j定義，因此先初始化i，但i由j初始化，此時j還沒有初始化，因此致使i的值未定義。因此，一個好的習慣是，按照成員定義的順序進行初始化。