验证使用初始化形式的构造函数效率可能更高

//TC++PL书中222页说到:使用初始化形式的构造函数效率可能更高
#include <iostream>
using namespace std;
struct String{
    char str[100];
    String(){
        printf("String default/n");
        strcpy(str, "hello/n");
    }
    String(const String &st){
        printf("String construct/n");
        strcpy(str, st.str);
    }   
    void operator = (const String &st){
        strcpy(str, st.str);
    }
};

struct Node{
public:
    int u;
    String noStr;
//    Node(int uu, const String &st):u(uu), noStr(st){}
    Node(int uu, const String &s){
        u = uu, noStr = s;//这里会进行一次默认构造函数初始化然后再赋值
    }
};

//我的理解左值的noStr成员首先必须有内存,也就是必须先被被构造,即调用默认构造函数。

//而上面一个表达式则直接通过String(const String &st)来构造,不会先去调用String()。

int main(){
    String s;
    strcpy(s, "world/n");
    Node no(1, s);
    printf("%d %s", no.u, no.noStr.str);
    system("pause");
    return 0;
}

 

修改Node构造函数的注释,运行程序就会知道了,第一种初始化形式的表达式不会调用默认构造函数。
注意不用引用传递的话中间在传递参数时会更多次的调用构造函数。话说上次tc一题明明算法复杂度没问题结果却TLE,测试一看原来是一个50*50的vector<string>我没用const &传递。。。

 

注意如果是Node no = XXX.那么将会调用(默认)复制构造函数,效率显然会比先定义然后再赋值要高。

<think>好的,我现在需要分析用户关于C++列表初始化效率的问题。用户想知道为什么列表初始化效率上更有优势,以及背后的原因。根据提供的引用内容,我需要结合这些资料来构建一个合理的解释。 首先,回忆一下引用中的内容。引用[2]提到,使用初始化列表比在构造函数内赋值更高效和灵活,特别是对于某些类型的成员变量是必须的。引用[4]指出,所有类类型的成员都会在初始化阶段初始化,即使没有出现在初始化列表中。这说明即使不在列表,成员变量也会被默认初始化,然后在构造函数内赋值可能导致两次操作,影响效率。 接下来,我应该拆解原因。可能的点包括: 1. **直接初始化 vs 先默认初始化再赋值**:对于类类型的成员,如果不在初始化列表,它们会被默认初始化,然后在构造函数体内被赋值。这会多出一次不必要的操作,尤其是对于复杂对象,影响效率。 2. **const成员和引用成员的必须性**:根据引用[1]和[2],const和引用成员必须在初始化列表初始化,因为它们不能被赋值。如果不在列表初始化,会导致编译错误,所以这也是效率的必要条件。 3. **内置类型的优化**:对于内置类型,是否使用初始化列表可能差异不大,但统一使用列表初始化可以保持代码一致性,避免遗漏。 然后,需要验证这些点是否符合引用内容。引用[2]提到初始化列表更高效,因为它避免了先默认初始化再赋值的步骤。引用[4]补充说明即使不在列表,成员也会被初始化,这支持了第一点。 此外,引用[3]中的例子显示C++11扩展了列表初始化使用范围,允许更统一的初始化语法,这可能间接提升代码的可维护性和减少错误,从而间接影响效率可能还需要考虑移动语义或拷贝省略的情况,但引用中没有直接提到,可能暂时不深入。 总结起来,回答的结构应该是: 1. 解释列表初始化如何工作,特别是直接初始化成员变量。 2. 对比构造函数体内赋值的额外开销。 3. 强调const和引用成员必须使用列表初始化。 4. 提到C++11的统一初始化带来的好处。 需要确保语言口语化,避免使用技术术语过多,但保持准确。同时,引用相关文献,如引用[2]和引用[4]来支持论点。 最后,生成相关问题时要围绕列表初始化的其他方面,比如必要性、应用场景、与C++11的关系等。</think>在C++中,列表初始化的高效性主要源于其对成员变量初始化过程的优化。以下是具体原因分析: --- ### 1. **直接初始化 vs 两次操作** - **列表初始化(直接初始化)**: 通过初始化列表(如`: _a(a), _b(b)`)直接调用成员变量的构造函数,完成初始化。例如: ```cpp class Example { public: Example(int x) : _x(x) {} // 直接调用int的构造函数初始化_x private: int _x; }; ``` - **构造函数内赋值**: 若未使用初始化列表,成员变量会先执行默认初始化,再在构造函数体内被赋值: ```cpp Example(int x) { _x = x; // 先默认初始化_x(可能为随机值),再赋值 } ``` 对于非内置类型(如类对象),这可能导致**两次操作**(默认构造 + 赋值),而列表初始化仅需**一次构造**[^2][^4]。 --- ### 2. **const成员和引用成员的强制要求** - **const成员**:必须在初始化列表中直接初始化,因为const变量不允许赋值操作[^1]。 - **引用成员**:同理,引用必须在初始化时绑定对象,无法通过赋值修改。 ```cpp class ConstExample { public: ConstExample(int a) : _a(a) {} // 正确:直接初始化const成员 private: const int _a; }; ``` --- ### 3. **内置类型的性能差异** - 对于内置类型(如`int`, `double`),初始化列表与构造函数内赋值的效率差异较小,但统一使用列表初始化可避免遗漏关键成员的初始化(如const成员)[^3]。 - 对于类类型(如`std::string`、自定义类),列表初始化避免了默认构造函数和赋值运算符的额外开销,显著提升效率。 --- ### 4. **C++11的统一初始化支持** C++11扩展了列表初始化使用范围(如数组、结构体),语法更统一: ```cpp struct Point { int x; int y; }; Point p{1, 2}; // 直接初始化,无需构造函数 ``` 这种语法简化了代码,同时保持了初始化过程的高效性。 --- ### 总结 列表初始化的高效性体现在: 1. 避免成员变量的冗余默认构造和赋值操作。 2. 强制初始化const/引用成员,避免编译错误。 3. 与C++11特性结合,提升代码简洁性和性能一致性[^2]。 ---
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