C++ 初始化列表（Initialization List）

请注意以下继承体系中各class的constructors写法：

复制代码

 1 class CPoint
 2 {
 3 public:
 4     CPoint(float x=0.0)
 5     :_x(x){}
 6     
 7     float x() {return _x;}
 8     void x(float xval){_x=xval;}
 9 protected:
10     float _x;
11 };
12 
13 class CPoint2d:public CPoint{
14 
15 public:
16     CPoint2d(float x=0.0,float y=0.0)
17     :CPoint(x),_y(y){}
18 
19    float y(){return _y;}
20    void y(float yval){_y=yval;}
21 protected:
22     float _y;
23 };
24 
25 class CPoint3d:public CPoint2d{
26 public:
27     CPoint3d(float x=0.0,float y=0.0,float z=0.0)
28      :CPoint2d(x,y),_z(z){}
29      
30     float z(){return _z;}
31     void z(float zval){_z=zval;}
32 
33 protected:
34     float _z;
35 
36 
37 };

在constructor声明之后有一个：符号，后面紧跟着一个（以上）的函数调用动作，这一行就是所谓的initialization list。它的作用是在进入constructor主体动作之前，，先唤起其中所列的函数。例如上面的：

第5行表示：在执行CPoint::CPoint（x)之前，先执行_x(x); （注：语言内建类型如int、float、long等等也是一种class，因为变量_x的类型是float，所以_x(x)的意思是启动"float class"的constrnctor，也就把_x的初值设为x；

第17行表示：执行CPoint2d::CPoint2d（x，y)之前，先执行CPoint（x）和_y(y).

第28行表示：执行CPoint3d::CPoint3d（x，y，z)之前，先执行CPoint2d（x，y）和_z(z).

因此当我产生一个CPoint3d object如下：

复制代码

CPoint3d aPoint3d(1.1, 2.2, 3.3);

会有以下六个动作依序被调用：

复制代码

_x(1.1); // 相当于 _x = 1.1;
CPoint::CPoint(1.1); // 本例沒做什么事
_y(2.2); // 相当于 _y = 2.2;
CPoint2d::CPoint2d(1.1, 2.2); // 本例沒做什么事
_z(3.3); // 相当于_z = 3.3;
CPoint3d::CPoint3d(1.1, 2.2, 3.3); // 本例沒做什么事

你可能会问，既然继承体系中的建构方式是由内而外，由上而下，那么这里产生个CPoint3d object，必然会调用CPoint2d和CPoint的constrnctor，而所有初始化动作都可以在其中完成，initialization list的出现会不会是显得多此一举？做个测试就知道了，把上一段27行的代码改为这样试试：

复制代码

CPoint3d( float x = 0.0, float y = 0.0, float z = 0.0 ) { _z = z; }

其中没有指定initialzation list。结果竟然无法通过编译：

复制代码

error C2668: 'CPoint2d::CPoint2d' : ambiguous call to overloaded
function

也就是说，当编译器根据继承体系往上一层调用base class constructor时，发现CPoint2d有两个constructors，而它不知道应该调用哪一个。这就是initialization list最明显的存在的价值。如果本例的CPoint2d只有一个constructor，像这样：

复制代码

1 class CPoint2d : public CPoint {
2 public:
3 　　CPoint2d( ) { _y = 0.0; } // default constructor
4 protected:
5 　　float _y;
6 };

或者这样

复制代码

1 class CPoint2d : public CPoint {
2 public:
3     CPoint2d( float x = 0.0, float y = 0.0 )
4     : CPoint( x ), _y( y ) { }
5 protected:
6     float _y;
7 };

而 CPoint3d constructor 中沒有列出 initialization list，像这样：

复制代码

1 class CPoint3d : public CPoint2d {
2 public:
3     CPoint3d( float x = 0.0, float y = 0.0, float z = 0.0 ) { _z = z; }
4 protected:
5     float _z;
6 };

那么并不会出现前面的编译错误。

以上的讨论是针对base class的建构，同理对于member class 也是一样。如果member calss有一个以上的constructors，那么内含embedded object的那个class就必须在其constructor中指定initialization list，否则一样会出现编译错误。

initialization list到底会在编译器底层发生什么影响呢？编译器会以"适当的次序"将initialization list中指定的member调用动作安插到constructor之内，并置于任何user code之前，下面这张图可以表现出编译器的插码结果：

有一些微妙的地方必须注意，编译器安插在constructor中的members声明动作是以members在class中的声明次序为根据，而不是以initializtion list中的排序为根据。如果两者在外观上错乱，很容易引起程序设计时的一些困扰或失误。例如：

复制代码

class X {
public:
    X(int val) : m_data2(val), m_data1(m_data2) { }
protected:
    int m_data1;
    int m_data2;
};

我们很容易误以为在X constructor中是以val 设定m_data2,再将m_data2设定给m_data1.但根据两个data members的声明顺序，实际发生的动作却是：

复制代码

1 X::X(int val)
2 {
3     m_data1(m_data2); // 此时 m_data2 还没有初值，糟糕
4     m_data2(val);
5 }

于是，当我们产生一个X object：

复制代码

X x(3);

其实data members的内容可能成为这样：

复制代码

x.m_data1 = -2124198216 // 这不是我们希望的
x.m_data2 = 3

一个比较好的做法是，把class X重新设计如下：

复制代码

1 class X {
2 public:
3     X(int val) : m_data2(val) { m_data1 = m_data2; }
4 protected:
5     int m_data1;
6     int m_data2;
7 };