构造函数初始化列表

文章介绍了C++中构造函数初始化列表的重要性,特别是对于引用成员、const成员及无默认构造函数的自定义类型成员的初始化。初始化列表以冒号开始,可以是直接赋值或不带参数的构造。成员变量的初始化顺序与声明顺序一致,而非初始化列表中的顺序。文中提供了两种初始化列表的示例代码。

初始化列表意义

构造函数体中的语句只能将其称作为赋初值,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。

最为重要的是,下列这些特殊的类成员,必须放在初始化列表位置进行初始化:

1.引用成员变量

2.const成员变量

3.自定义类型成员(该类没有默认构造函数)

由上面的特殊类成员必须放在初始化列表可知:这些特殊的类成员肯定是在初始化列表里定义的,事实上,在C++中规定其他成员也是在初始化列表里定义的。

初始化列表的基本表现形式

构造函数初始化列表以一个冒号开始,接着是以逗号分隔的成员列表

第一种

第一种初始化是常见的赋值操作

student(int m,int n):shengao(m),tizhong(n)
	 {
	 	cout<<"初始化"<<endl; 
	 }

举例

代码举例:对应第一种
#include<iostream>
using namespace std;
class student
{
	private:
		double shengao;
		int tizhong;
	public:
		student(double m,int n):shengao(m),tizhong(n)
		{//student接收传进来的两个数m和n,然后m赋值给shengao,n赋值给tizhong 
		//之后private中的shengao和tizhong就分别有值了 
			cout<<"初始化"<<endl; 
		 } 
		 void show()
		 {
		 	cout<<shengao<<endl<<tizhong;
		 }
 } ;

第二种

第二种直接用初始化列表来处理。

student():shengao(1.75),tizhong(100)
{//student接收传进来的两个数,然后将两个数分别赋值给shengao,tizhong 
                      //之后private中的shengao和tizhong就分别有值了 
    cout<<"初始化"<<endl; 
 } 

举例

代码举例:对应第二种
#include<iostream>
using namespace std;
class student
{
	private:
		double shengao;
		int tizhong;
	public:
		student():shengao(1.75),tizhong(100)
		{//将两个数分别赋值给shengao,tizhong 
		//之后private中的shengao和tizhong就分别有值了 
			cout<<"初始化"<<endl; 
		 } 
		 void show()
		 {
		 	cout<<shengao<<endl<<tizhong;
		 }
 } ;

初始化顺序

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,与其在初始化列表中的先后次序无关,例:
的先后次序无关,例:

语法说明
标题文本样式列表图片链接目录代码片表格注脚注释自定义列表LaTeX 数学公式插入甘特图插入UML图插入Mermaid流程图插入Flowchart流程图插入类图快捷键
代码片复制

class A
{
public:
	A(int a)
	{
		_a = a;
	}
private:
	int _a;
};
class Date
{
public:
	Date(int year = 1999, int month = 10, int day = 10, int a = 10)
		:_year(year)       //2
		, _month(month)    //4
		, _day(day)        //3
		, _a(a)            //1
	{}
private:
	A _a;
	int _year;
	int _day;
	int _month;
};

这里的初始化顺序就是 _a _year _day _month

<think>我们正在讨论构造函数初始化列表的使用方法。根据之前提供的引用内容,我们可以总结如下: 1. 初始化列表的语法:以冒号开始,然后是逗号分隔的成员初始化列表,每个成员后面跟着用括号括起来的初始值。 2. 初始化列表构造函数体执行之前执行。 3. 有些成员必须使用初始化列表进行初始化,例如常量成员(const)和引用成员(引用类型)。 现在,我将详细解释构造函数初始化列表的使用方法。 ### 构造函数初始化列表的使用方法 #### 1. **基本语法** 构造函数初始化列表位于构造函数参数列表之后,函数体之前,以冒号开头,成员初始化器之间用逗号分隔。每个成员初始化器由成员变量名和括号中的初始值(或构造函数的参数)组成。 格式: ```cpp ClassName(参数列表) : member1(值1), member2(值2), ... { // 构造函数体 } ``` #### 2. **为什么需要初始化列表?** - **必须使用初始化列表的情况**: - 当成员是**常量成员(const)**时,因为常量只能在创建时初始化,不能赋值。 - 当成员是**引用类型**时,因为引用必须在创建时绑定到某个对象,且之后不能更改。 - 当成员是**没有默认构造函数的类类型**时,因为编译器无法默认初始化该成员,必须显式调用其构造函数。 - **效率考虑**: 对于类类型的成员,使用初始化列表直接调用其构造函数进行初始化,比在构造函数体内先调用默认构造函数再赋值效率更高(避免两次构造)。 #### 3. **使用示例** ##### 示例1:初始化常量成员和引用成员 ```cpp class MyClass { public: const int const_member; int& ref_member; MyClass(int a, int& b) : const_member(a), ref_member(b) { // 构造函数体 } }; ``` 这里,`const_member`是常量整型,必须在初始化列表初始化;`ref_member`是一个引用,也必须在初始化列表中绑定到某个变量。 ##### 示例2:初始化类成员对象(无默认构造函数) 假设有一个类`AnotherClass`没有默认构造函数(即没有无参构造函数): ```cpp class AnotherClass { public: AnotherClass(int x) { /* ... */ } }; class MyClass { AnotherClass obj; public: MyClass(int x) : obj(x) { // 必须使用初始化列表初始化obj // 如果写成: MyClass(int x) { obj = AnotherClass(x); } 是错误的,因为AnotherClass没有默认构造函数 } }; ``` ##### 示例3:普通成员初始化(推荐方式) 即使对于普通成员变量,也推荐使用初始化列表: ```cpp class Data { private: int year; int month; int day; public: Data(int y, int m, int d) : year(y), month(m), day(d) { } }; ``` #### 4. **初始化顺序** 成员变量的初始化顺序是按照它们在类定义中声明的顺序,而不是初始化列表中的顺序。因此,在初始化列表中应尽量按照声明顺序书写,避免混淆。 例如: ```cpp class Test { int a; int b; public: Test(int val) : b(val), a(b) { } // 错误!因为a先于b声明,所以a先初始化,此时b还未初始化,用b的值初始化a是未定义行为 }; ``` 正确的做法是调整初始化列表的顺序与声明顺序一致,或者避免使用未初始化的成员。 #### 5. **委托构造函数C++11)** 在C++11中,构造函数可以调用同一个类的另一个构造函数,这称为委托构造函数。它也是在初始化列表中调用。 ```cpp class Date { int year, month, day; public: // 主构造函数 Date(int y, int m, int d) : year(y), month(m), day(d) {} // 委托构造函数:委托给主构造函数 Date() : Date(1970, 1, 1) {} // 默认日期 Date(int y) : Date(y, 1, 1) {} // 只指定年份 }; ``` #### 6. **注意事项** - 初始化列表中的成员初始化顺序必须与类定义中的成员声明顺序一致,以避免混淆和可能的错误。 - 对于内置类型(如int, double, 指针等),在初始化列表初始化与在构造函数体内赋值在性能上没有区别,但为了代码一致性,建议也放在初始化列表中。 - 如果成员是类类型,且没有在初始化列表初始化,则编译器会尝试使用该类的默认构造函数初始化。如果没有默认构造函数,则编译错误。 ### 总结 构造函数初始化列表C++初始化类成员的高效且必要的方式,尤其在以下情况必须使用: 1. 初始化常量成员(const) 2. 初始化引用成员 3. 初始化没有默认构造函数的类成员 此外,使用初始化列表还可以提高代码效率(避免不必要的默认构造和赋值操作)和清晰度。 §§相关问题§§ 1. 为什么常量成员必须在初始化列表初始化? 2. 如果成员变量是类类型且有默认构造函数,是否可以不使用初始化列表? 3. 委托构造函数的使用场景是什么? 4. 如何避免初始化顺序导致的错误? </think> ### 构造函数初始化列表使用方法详解 构造函数初始化列表C++中高效初始化类成员的核心机制,其使用方法如下: #### 1. **基本语法结构** ```cpp 类名(参数列表) : 成员1(初始值), 成员2(初始值), ... { // 构造函数体 } ``` - 以**冒号开头**,**逗号分隔**成员初始化项 - 每个成员使用`成员名(初始值)`格式初始化 - 在构造函数体**执行前**完成初始化[^1][^3] #### 2. **必须使用初始化列表的场景** | 场景 | 示例 | 原因 | |------|------|------| | 常量成员 | `const int MAX_SIZE;` | 常量创建后不可修改 | | 引用成员 | `int& ref;` | 引用必须绑定初始对象 | | 无默认构造的类成员 | `class A{ A(int); };` | 无法默认初始化[^2] | ```cpp class Data { public: Data(int year) : MAX_YEAR(2100), // const常量 refYear(year), // 引用 aObj(year) // 无默认构造的类 {} private: const int MAX_YEAR; int& refYear; A aObj; // 假设A无默认构造函数 }; ``` #### 3. **初始化顺序规则** 成员初始化**严格按声明顺序执行**(与初始化列表顺序无关): ```cpp class Test { int a; int b; public: Test(int x) : b(x), a(b) {} // 危险!a先初始化但b未定义 }; ``` > 正确做法:调整声明顺序或避免依赖[^4] #### 4. **效率优化技巧** 对类类型成员使用初始化列表可避免**双重构造**: ```cpp // 低效方式(构造函数体内赋值) MyClass() { obj = MyObject(10); // 先默认构造 + 再赋值 } // 高效方式(初始化列表) MyClass() : obj(10) {} // 直接构造 ``` 可节省一次构造函数调用和一次赋值操作[^2] #### 5. **委托构造函数C++11)** 复用构造函数逻辑的特殊初始化列表: ```cpp class Date { public: // 主构造函数 Date(int y, int m, int d) : year(y), month(m), day(d) {} // 委托构造函数(复用主构造) Date() : Date(1970, 1, 1) {} Date(int y) : Date(y, 1, 1) {} }; ``` > 适用于多个构造函数共享初始化逻辑的场景[^4] #### 6. **基础类型初始化建议** ```cpp // 推荐方式(显式初始化) class Widget { int width = 0; // C++11类内初始化 int height; public: Widget() : height(0) {} // 初始化列表 }; // 避免(未初始化风险) class BadWidget { int width; // 未初始化! int height; public: BadWidget() {} }; ``` ### 使用流程指南 1. **识别特殊成员**:检查const、引用、无默认构造的成员 2. **声明顺序检查**:确保成员声明顺序合理 3. **编写初始化项**:按`成员(值)`格式列出 4. **添加委托构造**(可选):复用已有构造函数 5. **验证初始化**:使用调试器检查成员初始值 > 💡 **最佳实践**:始终优先使用初始化列表,即使基础类型也显式初始化,可避免未定义行为并提升性能[^2][^4]。
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