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C++ 成员初始化列表

article 2025/1/19 17:18:55

更高效：少了一次调用默认构造函数的过程。
有些场合必须要用初始化列表：
1. 常量成员，因为常量只能初始化不能赋值，所以必须放在初始化列表里面
2. 引用类型，引用必须在定义的时候初始化，并且不能重新赋值，所以也要写在初始化列表里面
3. 没有默认构造函数的类类型，因为使用初始化列表可以不必调用默认构造函数来初始化

成员初始化列表

成员初始化列表是C++中类构造函数的一部分，用于在构造函数体执行之前初始化类的数据成员。它在性能和功能上有显著优势，尤其是对于常量成员或引用成员。

定义

成员初始化列表是指通过在构造函数的冒号 (:) 后直接列出数据成员及其初始值来初始化成员的语法。它的形式如下：

ClassName(parameters) : member1(value1), member2(value2), ... {
    // 构造函数体
}

主要用途

1. 初始化常量成员

常量成员 (const) 必须在初始化列表中初始化，因为它们只能赋值一次。

#include <iostream>

class Example {
    const int value;
public:
    Example(int v) : value(v) {} // 使用初始化列表
    void show() const { std::cout << "value: " << value << std::endl; }
};

int main() {
    Example ex(10);
    ex.show();
    return 0;
}

输出：

value: 10

2. 初始化引用成员

引用成员必须在初始化列表中初始化，因为引用在创建时必须绑定到对象。

#include <iostream>

class Example {
    int &ref;
public:
    Example(int &r) : ref(r) {} // 使用初始化列表
    void show() const { std::cout << "ref: " << ref << std::endl; }
};

int main() {
    int x = 42;
    Example ex(x);
    ex.show();
    return 0;
}

输出：

ref: 42

3. 初始化基类和成员对象

派生类可以通过初始化列表调用基类的构造函数，成员对象也可以通过初始化列表调用其构造函数。

#include <iostream>

class Base {
public:
    Base(int x) { std::cout << "Base initialized with " << x << std::endl; }
};

class Derived : public Base {
    int value;
public:
    Derived(int x, int y) : Base(x), value(y) {
        std::cout << "Derived initialized with " << y << std::endl;
    }
};

int main() {
    Derived d(1, 2);
    return 0;
}

输出：

Base initialized with 1
Derived initialized with 2

区别分析

初始化列表 vs 构造函数体赋值

性能：初始化列表直接初始化成员，效率更高；构造函数体内赋值是先默认初始化，再赋值，可能引入额外开销。
必需性：对于 const、引用或无默认构造函数的类成员，必须使用初始化列表。

#include <iostream>

class Example {
    const int value;
public:
    // Example(int v) { value = v; } // 错误：const成员不能在构造函数体中赋值
    Example(int v) : value(v) {} // 正确
};