【C++】 20_初始化列表的使用

問題：類中是否能夠定 const 成員？

小實驗

下面的類定義是否合法？
若是合法， ci的值是什麼，存儲在哪裏？

class Test
{
private:
    const int ci;
public:
    int getCI() { return ci };
};

編程實驗： 類中的 const 成員

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    const int ci;
public:
    Test()
    {
        ci = 10;        // ERROR
    }
    int getCI()
    {
        return ci;
    }
};

int main()
{
    Test t;
    
    printf("t.ci = %d\n", t.getCI());

    return 0;
}

輸出：
test.cpp:8: error: uninitialized member ‘Test::ci’ with ‘const’ type ‘const int’
test.cpp:10: error: assignment of read-only data-member ‘Test::ci’

類成員的初始化

• C++ 中提供了初始化列表對成員變量進行初始化
• 語法規則

Class::ClassName() : m1(v1), m2(v1, v2), m3(v3)
{
    // some other initialize operator
}

注意事項

• 成員的初始化順序與成員的聲明順序相同
• 成員的初始化順序與初始化列表中的位置無關
• 初始化列表先於構造函數的函數體執行

編程實驗： 初始化列表的使用

#include <stdio.h>

class Value
{
private:
    int mi;
public:
    Value(int i)
    {
        printf("Value::Value(int i), i = %d\n", i);
        mi = i;
    }
    int getI()
    {
        return mi;
    }
};

class Test
{
private:
    Value m2;
    Value m3;
    Value m1;
public:
    Test() : m1(1), m2(2), m3(3)
    {
        printf("Test::Test()\n");
    }
};

int main()
{
    Test t;

    return 0;
}

輸出：
Value::Value(int i), i = 2
Value::Value(int i), i = 3
Value::Value(int i), i = 1
Test::Test()

結論：
成員的初始化順序與成員的聲明順序相同；
初始化列表先於構造函數的函數體執行。

發生了什麼？
構造函數的函數體執行前，對象已經建立完成。構造函數僅執行了對象狀態的 ‘初始化’ （實質爲賦值完成，非真正意義的初始化）。初始化列表用於初始化成員，必然在類對象建立的同時進行，而非對象構造好了才進行的初始化。

類中的 const 成員

• 類中的 const 成員會被分配空間(與對象分配的空間一致，堆、棧、全局數據區)
• 類中的 const 成員的本質是隻讀變量（不會進入符號表）
• 類中的const 成員只能在初始化列表中指定初始值

編譯器沒法直接獲得 const 成員的初始值，所以沒法進入符號表成爲真正意義上的常量。

編程實驗：只讀成員變量

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    const int ci;
public:
    Test() : ci(100)
    {
    }
    int getCI()
    {
        return ci;
    }
    void setCI(int v)
    {
        int*p = const_cast<int*>(&ci);
        
        *p = v;
    }
};

int main()
{
    Test t;

    printf("t.ci = %d\n", t.getCI());
    
    t.setCI(10);
    
    printf("t.ci = %d\n", t.getCI());

    return 0;
}

輸出：
t.ci = 100
t.ci = 10

小插曲

• 初始化與賦值不一樣

  • 初始化： 對正在建立的對象（變量）進行初值設置
  • 賦值： 對已經存在的對象（變量）進行值設置

void code()
{
    int i = 10;    // 初始化
    // ...
    i = 1;         // 賦值
}

小結

• 類中能夠使用初始化列表對成員進行初始化
• 初始化列表先於構造函數體執行
• 類中能夠定義 const 成員變量
• const 成員變量必須在初始化列表中指定初值
• const 成員變量爲只讀變量

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