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C++构造函数初始化列表

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构造函数的一项重要功能是对成员变量进行初始化,为了达到这个目的,可以在构造函数的函数体中对成员变量一一赋值,还可以采用初始化列表

C++构造函数的初始化列表使得代码更加简洁,请看下面的例子:
#include <iostream>
using namespace std;

class Student{
private:
    char *m_name;
    int m_age;
    float m_score;
public:
    Student(char *name, int age, float score);
    void show();
};

//采用初始化列表
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){
    //TODO:
}
void Student::show(){
    cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<",成绩是"<<m_score<<endl;
}

int main(){
    Student stu("小明", 15, 92.5f);
    stu.show();
    Student *pstu = new Student("李华", 16, 96);
    pstu -> show();

    return 0;
}
运行结果:
小明的年龄是15,成绩是92.5
李华的年龄是16,成绩是96

如本例所示,定义构造函数时并没有在函数体中对成员变量一一赋值,其函数体为空(当然也可以有其他语句),而是在函数首部与函数体之间添加了一个冒号:,后面紧跟m_name(name), m_age(age), m_score(score)语句,这个语句的意思相当于函数体内部的m_name = name; m_age = age; m_score = score;语句,也是赋值的意思。

使用构造函数初始化列表并没有效率上的优势,仅仅是书写方便,尤其是成员变量较多时,这种写法非常简单明了。

初始化列表可以用于全部成员变量,也可以只用于部分成员变量。下面的示例只对 m_name 使用初始化列表,其他成员变量还是一一赋值:
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name){
    m_age = age;
    m_score = score;
}
注意,成员变量的初始化顺序与初始化列表中列出的变量的顺序无关,它只与成员变量在类中声明的顺序有关。请看代码:
#include <iostream>
using namespace std;

class Demo{
private:
    int m_a;
    int m_b;
public:
    Demo(int b);
    void show();
};

Demo::Demo(int b): m_b(b), m_a(m_b){ }
void Demo::show(){ cout<<m_a<<", "<<m_b<<endl; }

int main(){
    Demo obj(100);
    obj.show();
    return 0;
}
运行结果:
2130567168, 100

在初始化列表中,我们将 m_b 放在了 m_a 的前面,看起来是先给 m_b 赋值,再给 m_a 赋值,其实不然!成员变量的赋值顺序由它们在类中的声明顺序决定,在 Demo 类中,我们先声明的 m_a,再声明的 m_b,所以构造函数和下面的代码等价:
Demo::Demo(int b): m_b(b), m_a(m_b){
    m_a = m_b;
    m_b = b;
}
给 m_a 赋值时,m_b 还未被初始化,它的值是不确定的,所以输出的 m_a 的值是一个奇怪的数字;给 m_a 赋值完成后才给 m_b 赋值,此时 m_b 的值才是 100。
obj 在栈上分配内存,成员变量的初始值是不确定的。

初始化 const 成员变量

构造函数初始化列表还有一个很重要的作用,那就是初始化 const 成员变量。初始化 const 成员变量的唯一方法就是使用初始化列表。例如 VS/VC 不支持变长数组(数组长度不能是变量),我们自己定义了一个 VLA 类,用于模拟变长数组,请看下面的代码:
class VLA{
private:
    const int m_len;
    int *m_arr;
public:
    VLA(int len);
};

//必须使用初始化列表来初始化 m_len
VLA::VLA(int len): m_len(len){
    m_arr = new int[len];
}
VLA 类包含了两个成员变量,m_len 和 m_arr 指针,需要注意的是 m_len 加了 const 修饰,只能使用初始化列表的方式赋值,如果写作下面的形式是错误的:
class VLA{
private:
    const int m_len;
    int *m_arr;
public:
    VLA(int len);
};

VLA::VLA(int len){
    m_len = len;
    m_arr = new int[len];
}
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