C++ 列表初始化 initializer_list 初始化列表 和 POD

原文参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_48f587a80100k630.html（补充修改）

C++中的struct对C中的struct进行了扩充，它已经不再只是一个包含不同数据类型的数据结构了，它已经获取了太多的功能。
struct能包含成员函数吗？ 能！
struct能继承吗？ 能！！
struct能实现多态吗？ 能！！！

 

既然这些它都能实现，那它和class还能有什么区别？

最本质的一个区别就是默认的访问控制，体现在两个方面：

 

1）默认的继承访问权限。struct是public的，class是private的。
你可以写如下的代码：
struct A
{
char a;
}；
struct B : A
{
char b;
}；

这个时候B是public继承A的。

如果都将上面的struct改成class，那么B是private继承A的。这就是默认的继承访问权限。

 

所以我们在平时写类继承的时候，通常会这样写：
struct B : public A

就是为了指明是public继承，而不是用默认的private继承。

 

当然，到底默认是public继承还是private继承，取决于子类而不是基类。

我的意思是，struct可以继承class，同样class也可以继承struct，那么默认的继承访问权限是看子类到底是用的struct还是class。如下：

 

struct A{}；class B : A{}; //private继承
struct C : B{}； //public继承

 

2）struct作为数据结构的实现体，它默认的数据访问控制是public的，而class作为对象的实现体，它默认的成员变量访问控制是private的。

 

注意我上面的用词，我依旧强调struct是一种数据结构的实现体，虽然它是可以像class一样的用。我依旧将struct里的变量叫数据，class内的变量叫成员，虽然它们并无区别。

其实，到底是用struct还是class，完全看个人的喜好，你可以将你程序里所有的class全部替换成struct，它依旧可以很正常的运行。但我给出的最好建议，还是：当你觉得你要做的更像是一种数据结构的话，那么用struct，如果你要做的更像是一种对象的话，那么用class。

 

当然，我在这里还要强调一点的就是，对于访问控制，应该在程序里明确的指出，而不是依靠默认，这是一个良好的习惯，也让你的代码更具可读性。

 

说到这里，很多了解的人或许都认为这个话题可以结束了，因为他们知道struct和class的“唯一”区别就是访问控制。很多文献上也确实只提到这一个区别。

 

但我上面却没有用“唯一”，而是说的“最本质”，那是因为，它们确实还有另一个区别，虽然那个区别我们平时可能很少涉及。那就是：“class”这个关键字还用于定义模板参数，就像“typename”。但关键字“struct”不用于定义模板参数。这一点在Stanley B.Lippman写的Inside the C++ Object Model有过说明。

 

问题讨论到这里，基本上应该可以结束了。但有人曾说过，他还发现过其他的“区别”，那么，让我们来看看，这到底是不是又一个区别。还是上面所说的，C++中的struct是对C中的struct的扩充，既然是扩充，那么它就要兼容过去C中struct应有的所有特性。例如你可以这样写：

 

struct A //定义一个struct
{
char c1;
int n2;
double db3;
};
A a={'p',7,3.1415926}; //定义时直接赋值

 

也就是说struct可以在定义的时候用{}赋初值。那么问题来了，class行不行呢？将上面的struct改成class，试试看。报错！噢~于是那人跳出来说，他又找到了一个区别。我们仔细看看，这真的又是一个区别吗？

 

你试着向上面的struct中加入一个构造函数（或虚函数），你会发现什么？
对，struct也不能用{}赋初值了。

的确，以{}的方式来赋初值，只是用一个初始化列表来对数据进行按顺序的初始化，如上面如果写成A a={'p',7};则c1,n2被初始化，而db3没有。这样简单的copy操作，只能发生在简单的数据结构上，而不应该放在对象上。加入一个构造函数或是一个虚函数会使struct更体现出一种对象的特性，而使此{}操作不再有效。

 

事实上，是因为加入这样的函数，使得类的内部结构发生了变化。而加入一个普通的成员函数呢？你会发现{}依旧可用。其实你可以将普通的函数理解成对数据结构的一种算法，这并不打破它数据结构的特性。

 

那么，看到这里，我们发现即使是struct想用{}来赋初值，它也必须满足很多的约束条件，这些条件实际上就是让struct更体现出一种数据机构而不是类的特性。

 

那为什么我们在上面仅仅将struct改成class，{}就不能用了呢？

其实问题恰巧是我们之前所讲的——访问控制！你看看，我们忘记了什么？对，将struct改成class的时候，访问控制由public变为private了，那当然就不能用{}来赋初值了。加上一个public，你会发现，class也是能用{}的，和struct毫无区别！！！

 

做个总结，从上面的区别，我们可以看出，struct更适合看成是一个数据结构的实现体，class更适合看成是一个对象的实现体。

再次补充修改：

1>>>>>>>

首先给出Point 的一个 聚合类定义(关于聚合类请查阅《C++ Primmer 第五版》)：

Point 的聚合类定义：

struct Point
{
	Point() = default;
	
	void print() { 
		cout << x << "," 
			<< y << "," 
			<< z << ","
			<< (string(s)==string("")?"\"\"":("\""+s+"\"")) << ","//加双引号（"）是为了更明显的打印字符串
			<< u
			<< endl; 
	}
	void func() = delete;
	float x;
	float y;
	float z;
	string s;
	float u;
} ;

使用聚合类的程序如下：

int x;
float y;
Point a, b{}, c{ 1 }, d{ 1,2, }, e{ 1,2,3, }, f{ 1,2,3,"hello", }, g{ 1,2,3,"hello",4 };
int main()
{
	int z;
	float w;
	int * pz = &z;//为了绕过编译器对未初始化的局部变量报错，通过一个指针间接取值
	float * pw = &w;
	Point m, n{}, o{ 1 }, p{ 1,2}, q{ 1,2,3, }, r{ 1,2,3,"hello", }, s{ 1,2,3,"hello",4 };;
	print<Point>(14, a, b, c, d, e, f, g, m, n, o, p, q, r, s);
	cout << endl << endl;
	cout << *(&x) << endl;
	cout << *(&y) << endl;
	cout << *(pz) << endl;
	cout << *(pw) << endl;
	system("pause");
}

运行结果：

小结：

Point a，b｛｝; 这两种定义是不同的（特别体现在Point 对象 在不同的作用域时（全局和局部作用域））;

Point a   的定义：定义在全局作用域时（这里考虑到复杂性不考虑static 变量），会对Point 里的成员执行默认初始化（有构造函数的执行构造函数，内置类型执行0初始化）；定义在局部作用域时，Point内的成员有构造函数的执行构造函数进行初始化，内置类型不进行初始化因而值未定义；

Point b{} 的定义：初始值出现在｛｝中的成员使用对应值执行初始化（有构造函数的执行匹配的构造函数，内置类型执行值初始化；初始值未出现在｛｝中的成员（有构造函数的执行构造函数， 内置类型执行0初始化）；

最最重要的：POD

聚合类对象定义时 不会执行构造函数（例如上面的 Point a；），也不会执行拷贝构造赋值函数（例如按照 上面 聚合类 的定义  执行Point c = a;），退出作用域时也不会执行析构；

》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》

》》（更详细内容请去查找 C++ POD）；《《《

《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《《

再次给出 Point 非聚合类定义：

struct Point
{
	Point() = default;
	//Point():x(0),y(0),z(0),s(""),u(0) {};
	Point(int a) :x(a) { cout << "Point(int a):x(a)" << endl; }
	Point(int a, int b) :x(a), y(b) { cout << "Point(int a, int b):x(a),y(b)" << endl; }
	virtual void print() { 
		cout << x << "," 
			<< y << "," 
			<< z << ","
			<< (string(s)==string("")?"\"\"":("\""+s+"\"")) << ","//加双引号（"）是为了更明显的打印字符串
			<< u
			<< endl; 
	}
	void func() = delete;
	int x;
	int y;
private:
	int z;
	string s;
public:
	float u;
} ;

如果用来做初始化的｛｝表达式中的元素个数和类型与Point 类中定义的某一个构造函数匹配，如下

int x;
float y;
Point a, b{}, c{ 1 }, d{ 1,2, };// , e{ 1,2,3, }, f{ 1,2,3,"hello", }, g{ 1,2,3,"hello",4 };
int main()
{
	int z;
	float w;
	int * pz = &z;
	float * pw = &w;
	Point m, n{}, o{ 1 }, p{ 1,2 };// , q{ 1,2,3, }, r{ 1,2,3,"hello", }, s{ 1,2,3,"hello",4 };;
	print<Point>(8, a, b, c, d,/* e, f, g,*/ m, n, o, p/*, q, r, s*/);
	cout << endl << endl;
	cout << *(&x) << endl;
	cout << *(&y) << endl;
	cout << *(pz) << endl;
	cout << *(pw) << endl;
	system("pause");
}

则运行结果如下：

如果要用来初始化的 ｛｝中的元素个数与类型与Point 中定义的构造函数都不匹配，如下

Point a, b{}, c{ 1 }, d{ 1,2, 3 };
int main()
{
	Point m, n{}, o{ 1 }, p{ 1,2,3,"hello" };
	print(8, a, b, c, d, m, n, o, p);

	system("pause");
}

则运行会报错

小结：

这里，Point不是聚合类：则执行｛｝初始化时，编译器会拿｛｝中的元素 和 Point 的 构造函数进行匹配；匹配成功则执行构造函数进行初始化，否则就会报错；

关于统一初始化（｛｝）， 列表初始化（initilizer_list） 和 构造函数的初始化列表的区别的坑（参见《C++ 高级编程》）：