【C++篇】C++类与对象深度解析（四）:初始化列表、类型转换和static成员讲解-优快云博客

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C++类与对象超详细入门指南

前言

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1. 初始化列表——再谈构造函数

1.1 初始化成员变量的方式

初始化列表 是构造函数中用于初始化类成员变量的一种特殊机制。与在构造函数体中直接赋值不同，初始化列表可以提高效率，尤其是对于某些特定类型的成员变量，它是唯一可行的初始化方式。

1.1.1 构造函数内部赋值 vs 初始化列表

在C++中，我们有两种主要方式来初始化类的成员变量：

构造函数内部赋值：在构造函数体内给成员变量赋值。

例如：

class MyClass {
public:
    MyClass(int x) {
        this->_x = x;// 在构造函数体内赋值
        //_x=x;
    }
private:
    int _x;
};

初始化列表赋值：在构造函数的初始化列表中直接对成员变量进行初始化。

例如：

class A {
public:
    A(int x) : _x(x) {  // 使用初始化列表赋值
    }
private:
    int _x;
};

1.1.2 两者的区别

内置类型（如 int）：对于内置类型，使用初始化列表和在构造函数体内赋值在效率上几乎没有差别。内置类型没有构造函数，也不会进行隐式初始化（即它们是随机值）。构造函数体内赋值或初始化列表赋值都只进行一次操作。因此，选择哪种方式主要是基于代码的清晰性和一致性。

类类型：对于类类型的成员变量，如果没有使用初始化列表，成员变量会先调用默认构造函数进行初始化，然后在构造函数体内再赋值。这样就相当于进行了两次操作：一次初始化，一次赋值。而使用初始化列表时，成员变量只会被初始化一次，效率更高。

特殊情况：某些成员变量，例如常量 (const)、引用类型 (reference) 或没有默认构造函数的对象，必须通过初始化列表进行初始化，否则编译器会报错。

1.1.3 为什么要使用初始化列表

效率：如前所述，初始化列表避免了成员变量的二次初始化，特别是在类类型成员中，性能优势更为明显。
必要性：某些类型的成员变量，如 const、引用类型，或没有默认构造函数的类成员，必须通过初始化列表进行初始化，否则编译器无法自动处理这些成员的初始化。

1.1.4 示例

class Time {
public:
    Time(int hour) : _hour(hour) {
        cout << "Time() called" << endl;
    }
private:
    int _hour;
};

在这个例子中，Time 类的构造函数使用了初始化列表，将传入的参数 hour 直接赋值给成员变量 _hour。这样，_hour 在对象构造时就被初始化，而不需要在构造函数体内赋值。

1.2 初始化列表的语法

语法结构：初始化列表的使用方式是在构造函数名后跟一个冒号，接着是一个以逗号分隔的成员变量列表，每个成员变量后面紧跟括号中的初始值或表达式。

基本语法格式：

ClassName(参数列表) : 成员变量1(初始值), 成员变量2(初始值), ... {
// 构造函数体
}

1.2.1 示例：

class Myclass
{
public:
	Myclass(int x,int y):_x=x,_y=y{//使用初始化列表初始化成员变量}
private:
	int _x;
	int _y;
};

1.3 引用成员变量、const成员变量的初始化

引用类型和常量类型等，只能通过初始化列表进行初始化。

1.3.1 引用类型成员初始化

引用类型成员变量在 C++ 中必须在声明时被初始化，不能在构造函数体内赋值，必须使用初始化列表。

class MyClass {
public:
    MyClass(int& ref) : _ref(ref) {
        // _ref 是引用类型，必须在初始化列表中初始化
    }
private:
    int& _ref;
};

1.3.2 const成员变量的初始化

class MyClass {
public:
MyClass(int n) : _n(n) {
// _n 是 const 类型，必须在初始化列表中初始化
}
private:
const int _n;
};

1.3.3没有默认构造函数的类类型变量

class Time {
public:
    Time(int hour) : _hour(hour) {}
private:
    int _hour;
};

class Date {
public:
    Date(int year, int month, int day) : _year(year), _month(month), _day(day), _t(12) {
        // _t 是 Time 类型，必须在初始化列表中调用 Time 的构造函数
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
    Time _t;  // Time 没有默认构造函数
};