C++：构造函数与初始化列表详解

[1. 关于构造函数](#1. 关于构造函数)

[2. 初始化列表](#2. 初始化列表)

[3. 初始化顺序](#3. 初始化顺序)

**《Effective C++：55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs》**一书中指出，理解C++默认生成并调用的函数至关重要。若需禁用编译器自动生成的函数，必须显式拒绝。

在类与对象部分，存在6种特殊的成员函数 ，它们不需要我们手动调用，是由编译器在特定的时机自动调用的。

这些函数可以交由编译器默认生成，当生成的函数不满足我们的需求时，我们需要自己显式实现。

本文重点介绍C++98标准中的第一个默认成员函数：构造函数。

1. 关于构造函数

功能： 类通过一个或多个默认构造函数来初始化成员对象
特点： 函数名与类名相同，无返回值，可以重载。编译器自动生成的构造函数是无参的，一旦我们显式定义，编译器就不会再生成了。
默认构造函数： 分为无参构造函数，全缺省构造函数，编译器默认生成的构造函数三种。总结一下：不传实参就可以调用的构造就是默认构造。

注意：这三种默认构造函数有且只能有一个存在，不能同时存在。否则就会产生歧义，编译器不知道该调用哪个函数。默认构造函数可以和有参构造同时存在**。**

使用示例：

cpp 复制代码

//全缺省构造
String(const char* str = "")
{
    _size = strlen(str);
    _capacity = _size;
    _str = new char[_capacity + 1];
    strcpy(_str, str);
}

//有参构造
String(char* str)
{
    _size = strlen(str);
    _capacity = _size;
    _str = new char[_capacity + 1];
    strcpy(_str, str);
}

在string的模拟实现中，这两种构造函数是可以同时存在的。

总结：

没有显式实现构造函数时，编译器默认生成的构造函数，对于内置类型 成员变量的初始化是不统一 的，因编译器而异；对于自定义类型 的成员变量，会调用这个成员变量的构造函数进行初始化，没有构造函数则报错。

需要自己实现的情况：

自定义类型的构造函数
内置类型开辟了空间（eg：指针成员指向的空间需要深拷贝）

2. 初始化列表

功能： 初始化操作，使成员在创建出来的同时进行初始化
**特点：**以一个冒号开始，用逗号分隔的数据成员列表，每个成员变量后面跟一个放在括号里的表达式或者初始值。

使用示例：

cpp 复制代码

//初始化列表
String()
    :_str(new char[1]{'\0'})
    ,_size(0)
    ,_capacity(0)
{}

tips：切忌加任何分号！

注意：

必须通过初始化列表初始化的情况：

引用（&）成员变量
const成员变量
没有默认构造的类类型变量

前两种情形必须在对象创建时完成初始化，无法采用先声明后赋值的方式。由于构造函数内部本质上是先创建对象再进行赋值的流程，因此这些初始化操作无法在构造函数中完成。

第三点更详细来说，如果一个类没有默认构造，那么当它作为另一个类的成员时，必须在外部类的构造函数初始化列表里显式构造它：

cpp 复制代码

class NoDefault
{
public:
    // 没有默认构造
    NoDefault(int x)
    {}
};

class MyClass
{
private:
    NoDefault _obj; // 作为外部类的成员变量

public:
    // 必须写在初始化列表中
    MyClass()
    : _obj(42)
    {}

};

**建议：**尽量使用初始化列表进行初始化，因为所有变量都会先走初始化列表。

对于没有显式出现在初始化列表的内置类型 成员变量是否初始化由编译器决定，自定义类型则会调用默认构造函数，没有则会编译报错。这一点和构造函数的规则很相似。

初始化顺序： 按照成员变量的声明顺序进行初始化，与列表中的顺序无关。因此建议列表的顺序要和声明顺序保持一致。

总结：

无论是否显式写初始化列表，每个构造函数都有初始化列表。
无论是否在初始化列表显式初始化了成员变量，每个成员变量都会走初始化列表。

3. 初始化顺序

我们可以把成员变量初始化的顺序想象成一个到站下车的过程，也可以看作是优先级问题。第一站是初始化列表，第二站是声明位置的缺省值，第三站是默认构造函数，第四站则是构造函数体。

具体的初始化流程为：

变量先按照声明顺序执行初始化列表:

如果初始化列表显式写了变量，则用指定的值

未出现在初始化列表的变量，会走声明，有缺省值则使用

以上两种都不符，则编译器自动调用默认构造：内置类型随机值，自定义类型调用默认构造

最后所有变量进入构造函数体，出现在构造函数体中的变量会被赋值。没出现的变量保持初始化列表结束时的值

举个例子：

cpp 复制代码

class A
{
public:
    A(int x, int y) 
        : _b(y)           // ①
        , _c(_a)          // ②
    {
        _a = x;           // ③
        _b = x + y;       // ④
    }

    void Print() const
    {
        cout << "_a = " << _a << ", _b = " << _b << ", _c = " << _c << endl;
    }

private:
    int _a = 10;
    int _b = 20;
    int _c = 30;
};

int main()
{
    A obj(5, 7);

    obj.Print();
    return 0;
}

Q：这串代码的输出是什么？

A：

首先看主函数，对象obj是A类的实例化，传入了参数5和7；

随后看初始化列表，此时形参x为5，y为7，按照声明顺序进行初始化：

_a未在初始化列表显式写，因此_a会使用声明的缺省值10进行初始化；_b被初始化为7，_c被初始化为_a的值，即为10；

最后，所有变量进入构造函数内部：_a被赋值为5（x），_b被赋值为12（x+y）；

输出结果为：

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//封面是特蕾西娅殿下TvT