【C++进阶知识】04 - 函数默认实参、默认初始化、initializer_list

1. 函数默认实参

默认实参需要注意以下几点：

（1）函数默认实参的赋值应从右往左，否则编译报错，因为参数入栈应该从右往左。

void f(int, int, int = 1);
void f(int, int = 2, int);
void f(int = 3, int, int);

（2）类外的默认实参会使类的非默认构造函数变成默认构造函数。

class A
{
public:

	A(int a);

	void Print()
	{
		std::cout << i << std::endl;
	}

	int i;
};
// 类外初始化默认实参
A::A(int a = 100) : i(a) {}

/** 在类外初始化非默认构造函数，将其变为默认构造函数 */
A a = A();
a.Print();  // 输出：100

（3）如果在类中添加了该函数的该参数的默认实参，那么在类外再次定义该参数的默认实参，会发生重定义错误。

（4）虚函数的默认实参将根据对象的静态类型（编译时直接指定不会更改的类型）确定。

struct F
{
	virtual ~F()
	{
		// 父类
	}
};

struct C : F
{
	// 子类
};

/**
* 对于p来说静态类型就是F
* 对于p来说动态类型就是C
* 所以如果父类和子类都有默认实参的话，会使用F中的默认实参函数
*/
F* p = new C();

2. 默认初始化

默认初始化没什么难的，需要注意的是默认初始化是C++11新添加的，主要看一下位域初始化。

struct B
{
	// int的低8位被初始化为12
	int x : 8 = 12;
	// int的低8位被初始化为17
	int y : 4 { 17 };
};

在使用位域初始化的时候，一定要注意后面使用的运算符与:的优先级问题。

3 initializer_list

3.1 初始化列表的本质

#include <initializer_list>
std::initializer_list

template <class _Elem>
class initializer_list {
public:
    using value_type      = _Elem;
    using reference       = const _Elem&;
    using const_reference = const _Elem&;
    using size_type       = size_t;

    using iterator       = const _Elem*;
    using const_iterator = const _Elem*;

    constexpr initializer_list() noexcept : _First(nullptr), _Last(nullptr) {}

    constexpr initializer_list(const _Elem* _First_arg, const _Elem* _Last_arg) noexcept
        : _First(_First_arg), _Last(_Last_arg) {}

    _NODISCARD constexpr const _Elem* begin() const noexcept {
        return _First;
    }

    _NODISCARD constexpr const _Elem* end() const noexcept {
        return _Last;
    }

    _NODISCARD constexpr size_t size() const noexcept {
        return static_cast<size_t>(_Last - _First);
    }

private:
    const _Elem* _First;
    const _Elem* _Last;
};

可以看出initializer_list就是一个有begin和end的一片内存空间。

int x[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
std::vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5};

相当于使用initializer_list{1, 2, 3, 4, 5}，就是先构造了一个array{ 1, 2, 3, 4, 5 }，再把首地址和尾地址赋给begin和end。

class A
{
public:
	/** 使用初始化列表构造并遍历 */
	A(std::initializer_list<int> list)
	{
		for (const int* item = list.begin(); item != list.end(); ++item)
		{
			std::cout << *item << std::endl;
		}
	}
};

初始化优先级：

/** 调用构造5个元素，每个元素都是5 */
std::vector<int> x1(5, 5);
/** 调用构造2个元素，5和5 */
std::vector<int> x2{5, 5};

3.2 隐式缩窄转换

隐式缩窄转换规则：
（1）高位向低位转换，如double向float，float向int。
（2）从整数类型向超过其最大值的类型转换，如：int a = 999，向char转换。

3.3 指定初始化

为了增加灵活性，C++20增加了指定初始化。

struct Point3D
{
	int x;
	int y;
	int z;
};
// 初始化列表构造，x=0，y=0，z=3
Point3D{.z = 3};

虽然增加了指定初始化，但有很多的限定：
（1）Point3D如果有了构造函数，则初始化列表会按照构造函数进行，指定的成员变量很有可能失败。
（2）指定初始化的顺序要按照定义顺序进行。
（3）联合体一次只能指定一个；指定初始化不能嵌套；指定初始化不能和普通的混用。