【QT】学习笔记：关于“初始化列表中的成员变量”

一、问题1

以下代码是什么意思？

cpp 复制代码

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent)  , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

好的，我来为你解释这段 Qt 代码：

整体概述

这段代码定义了一个名为 MainWindow 的类，它是 Qt 中的 QMainWindow 类的子类。这个类通常作为应用程序的主窗口。

代码逐行解释

`MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow)`

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): 这是 MainWindow 类的构造函数。它接受一个 QWidget 类型的指针作为参数，这个指针指向父窗口。
QMainWindow(parent): 调用基类 QMainWindow 的构造函数，将父窗口的指针传递给它。这建立了继承关系，使 MainWindow 成为 QMainWindow 的子类。
ui(new Ui::MainWindow): 创建了一个 Ui::MainWindow 类型的指针 ui，并将其初始化为一个新的 Ui::MainWindow 对象。这个对象通常是由 Qt Designer 生成，用于描述窗口的界面布局。

`{ ui->setupUi(this); }`

ui->setupUi(this): 调用 setupUi 函数，将窗口的 UI 与代码连接起来。这个函数会根据 ui 中保存的界面设计信息，创建对应的 Qt 控件，并将它们添加到窗口中。

`MainWindow::~MainWindow()`

MainWindow::~MainWindow(): 这是 MainWindow 类的析构函数。
delete ui;: 删除 ui 指针指向的对象。由于 ui 是动态分配的，所以需要在对象销毁时手动释放内存。

代码功能总结

这段代码的主要功能是：

创建主窗口对象： 初始化 MainWindow 对象，并设置其父窗口。
加载界面设计： 从 Ui::MainWindow 对象中加载界面设计，并将界面元素添加到窗口中。
管理内存： 在析构函数中释放 ui 对象占用的内存。

整个过程的简要说明

Qt Designer 用于设计窗口的界面布局，并生成一个 Ui::MainWindow 类。
C++ 代码中，MainWindow 类继承自 QMainWindow，并使用 setupUi 函数将界面设计与代码连接起来。
当程序运行时，MainWindow 对象被创建，界面按照设计显示出来。
当程序关闭时，MainWindow 对象被销毁，ui 对象也被释放。

常见应用场景

Qt 应用程序的主窗口： 绝大多数 Qt 应用程序都会有一个 MainWindow 作为主窗口，用于显示应用程序的界面。
自定义窗口： 可以通过继承 QMainWindow 来创建自定义窗口，实现特定的功能。

总结

这段代码是 Qt 应用程序中非常常见的一部分，它展示了如何使用 Qt Designer 和 C++ 代码来创建一个窗口。通过理解这段代码，可以更好地掌握 Qt 的窗口设计和开发。

二、问题2

这一句语法不是很清楚，请详细说明下：

cpp 复制代码

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow)

详细解析 MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow)

整体结构与作用

这段代码是 C++ 中的一个构造函数，定义在名为 MainWindow 的类中。它的主要作用是：

初始化 MainWindow 对象： 当我们创建一个 MainWindow 的实例时，就会调用这个构造函数，为对象分配内存并进行初始化。
建立继承关系： MainWindow 类继承自 QMainWindow 类，因此 QMainWindow(parent) 这部分代码调用了基类的构造函数，将父窗口的指针 parent 传递给基类，从而建立了继承关系。
初始化成员变量 ui： ui(new Ui::MainWindow) 这部分代码初始化了一个名为 ui 的成员变量，它的类型是 Ui::MainWindow 的指针。这个 ui 指针指向一个由 Qt Designer 设计的界面，它描述了窗口的布局和控件。

逐部分解析

`MainWindow::MainWindow(QWidget *parent):`

MainWindow：这是类的名称。
MainWindow(QWidget *parent)：这是构造函数的声明，它接受一个 QWidget 类型的指针作为参数，这个参数表示父窗口。
:：冒号表示构造函数初始化列表的开始。

`QMainWindow(parent)`

调用基类 QMainWindow 的构造函数，将父窗口的指针 parent 传递给基类。这使得 MainWindow 对象具有 QMainWindow 的所有属性和方法。

`, ui(new Ui::MainWindow)`

,：逗号分隔初始化列表中的多个成员。
ui(new Ui::MainWindow)：初始化成员变量 ui。new Ui::MainWindow 动态创建一个 Ui::MainWindow 对象，并将它的地址赋值给 ui 指针。

总结

这段代码的作用是：

创建一个 MainWindow 对象。
将这个对象设置为另一个窗口（父窗口）的子窗口。
初始化一个 ui 指针，指向由 Qt Designer 设计的界面。

为什么需要这样写？

继承与多态： 通过继承 QMainWindow，MainWindow 可以复用 QMainWindow 提供的很多功能，比如菜单栏、工具栏、状态栏等。
界面与逻辑分离： Qt Designer 用于设计界面，生成的 Ui::MainWindow 类描述了界面的布局。C++ 代码中的 MainWindow 类则负责处理窗口的逻辑。将界面和逻辑分离，可以提高代码的可维护性。
初始化列表： 使用初始化列表来初始化成员变量，可以保证成员变量在构造函数体执行之前就被初始化，提高了程序的安全性。

示例

C++

cpp 复制代码

// MainWindow.h
#include <QMainWindow>
#include "ui_mainwindow.h"

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private:
    Ui::M   ainWindow *ui;
};

// MainWindow.cpp
#include "mainwindow.   h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delet   e ui;
}

总结

这段代码是 Qt 应用程序中非常常见的一种写法，它体现了 Qt 的面向对象特性和信号槽机制。通过理解这段代码，可以更好地掌握 Qt 的窗口设计和开发。

三、问题3

"构造函数初始化列表"是什么意思？

构造函数初始化列表：C++ 对象初始化的捷径

构造函数初始化列表 是 C++ 中一种特殊的语法，用于在创建对象时初始化成员变量。它以冒号 (:) 开头，紧随在构造函数参数列表之后，用逗号分隔各个成员变量的初始化。

为什么需要构造函数初始化列表？

初始化 const 成员和引用成员： const 成员和引用成员必须在声明时初始化，构造函数体中只能赋值，而初始化列表则可以同时完成声明和初始化。
初始化没有默认构造函数的成员： 如果一个成员变量是自定义类型，且没有默认构造函数，则必须在初始化列表中提供初始化值。
提高初始化效率： 在某些情况下，使用初始化列表比在构造函数体中赋值效率更高。

示例

C++

class Person {
public:
    Person(const std::string& name, int age) : name_(name), age_(age) {} // 初始化列表

private:
    const std::string name_; // const 成员
    int age_;
};

在这个例子中：

name_ 是一个 const 成员，必须在初始化列表中初始化。
age_ 在初始化列表中被赋予了初始值。

初始化列表的执行顺序

初始化列表中的成员变量按照它们在类中声明的顺序进行初始化，与它们在初始化列表中出现的顺序无关。

初始化列表与构造函数体

初始化列表： 用于初始化成员变量，发生在构造函数体执行之前。
构造函数体： 用于执行其他初始化操作，比如分配内存、初始化其他对象等。

总结

构造函数初始化列表是一种高效、安全的初始化成员变量的方式。它不仅可以用于初始化基本类型，还可以用于初始化自定义类型、const 成员和引用成员。合理地使用初始化列表，可以提高代码的可读性和可维护性。

常见问题

初始化列表和赋值的区别是什么？
- 初始化列表用于给成员变量赋予初始值，而赋值是将一个值赋给已经存在的变量。
- 初始化列表发生在构造函数体之前，赋值发生在构造函数体中。
什么时候必须使用初始化列表？
- 初始化 const 成员和引用成员时。
- 初始化没有默认构造函数的成员时。

四、问题4

初始化列表中的成员变量按照它们在类中声明的顺序进行初始化，与它们在初始化列表中出现的顺序无关。是什么意思？

初始化列表中成员变量的初始化顺序

问题： 初始化列表中的成员变量按照它们在类中声明的顺序进行初始化，与它们在初始化列表中出现的顺序无关。上面是什么意思？

解答：

这句话的意思是，在 C++ 的构造函数初始化列表中，虽然我们可以按照任意顺序指定成员变量的初始值，但最终的初始化顺序是由成员变量在类中声明的顺序决定的，而不是由你在初始化列表中列出的顺序决定的。

举个例子：

C++

cpp 复制代码

class MyClass {
public:
    MyClass(int a, int b) : y(b), x(a) {} // 初始化列表

private:
    int x;  // 声明顺序在前
    int y;  // 声明顺序在后
};

在这个例子中：

虽然在初始化列表中，y 先于 x 被初始化，但是由于 x 在类中声明在前，因此 x 会先被初始化。
最终的初始化顺序是按照 x、y 的声明顺序进行的。

原因：

编译器优化： 编译器在编译时会对类成员的布局进行优化，以提高内存访问效率。成员变量在内存中的布局顺序与它们在类中的声明顺序密切相关。
构造函数的执行过程： 在构造函数执行之前，编译器会按照成员变量在类中的声明顺序为它们分配内存，并调用它们的构造函数（如果有）。初始化列表只是提供了一种方便的方式来指定初始值，但最终的初始化顺序还是由编译器决定。

总结：

初始化列表的顺序不影响实际初始化顺序。
成员变量的初始化顺序由其在类中的声明顺序决定。
编译器会根据类的成员布局进行优化，确保初始化的顺序正确。

为什么会有这样的规定？

避免歧义： 如果初始化顺序由初始化列表中的顺序决定，那么当类中有大量的成员变量时，很容易出错，而且代码的可读性也会降低。
提高编译效率： 按照声明顺序初始化可以简化编译器的优化过程。

需要注意的几点：

虚基类： 对于虚基类，初始化顺序会更加复杂，需要参考 C++ 标准的具体规定。
初始化列表的用途： 初始化列表主要用于初始化 const 成员、引用成员、没有默认构造函数的成员以及需要在构造函数体执行之前初始化的成员。

结论：

理解初始化列表的初始化顺序对于编写高质量的 C++ 代码非常重要。牢记初始化顺序是由成员变量在类中的声明顺序决定，可以避免很多潜在的错误。

以上问题是Gemini的答复，非常详细，好好学习！