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成员初始化列表和构造函数体之间的差异详解

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简介:
本文深入探讨C++中成员初始化列表与构造函数体内赋值的区别,解析它们在对象创建过程中的作用及性能影响。 在C++ Primer一书中讨论构造函数初始化列表的时候提到:无论是在构造函数的初始化列表里进行成员变量的初始化,还是在构造函数体内部对它们赋值,最终结果是相同的。然而,在实现方式上存在区别:使用初始化列表的方式直接为数据成员设置初始值;而没有定义初始化列表的情况下,则会在构造函数体内对该数据成员进行赋值操作。 请问这里的“初始化数据成员”与“给数据成员赋值”的具体含义是什么?它们之间有什么不同? 我了解到当数据成员拥有默认的构造函数时,这种区别会显现出来。但是,在其他类型的成员变量上呢?对于这些非内置类型的数据成员而言,“初始化”和“赋值”有何差异吗?

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    本文深入探讨C++中成员初始化列表与构造函数体内赋值的区别,解析它们在对象创建过程中的作用及性能影响。 在C++ Primer一书中讨论构造函数初始化列表的时候提到:无论是在构造函数的初始化列表里进行成员变量的初始化,还是在构造函数体内部对它们赋值,最终结果是相同的。然而,在实现方式上存在区别:使用初始化列表的方式直接为数据成员设置初始值;而没有定义初始化列表的情况下,则会在构造函数体内对该数据成员进行赋值操作。 请问这里的“初始化数据成员”与“给数据成员赋值”的具体含义是什么?它们之间有什么不同? 我了解到当数据成员拥有默认的构造函数时,这种区别会显现出来。但是,在其他类型的成员变量上呢?对于这些非内置类型的数据成员而言,“初始化”和“赋值”有何差异吗?
  • C++中类
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    本篇文章将详细介绍C++编程语言中的构造函数初始化列表,包括其作用、使用方法及与成员初始化的相关技巧。帮助读者掌握高效利用初始化列表进行对象创建的最佳实践。 C++类构造函数初始化列表是一种在创建对象时对成员变量进行初始化的机制。其主要作用是确保对象的成员变量在执行构造函数体之前被正确地设置初始值。 使用这种方式,我们可以在构造函数中以冒号开始,并列出需要初始化的数据成员以及每个数据成员对应的初始表达式。例如: ```cpp class CExample { public: int a; float b; // 使用初始化列表的构造函数 CExample() : a(0), b(8.8) {} // 构造函数内部赋值,而不是使用初始化列表 CExample() { a = 0; b = 8.8; } }; ``` 在这段代码中,两个构造函数虽然最终效果相同,但它们处理成员变量的方式不同。第一个构造函数通过初始化列表显式地设置了成员变量的初始值;而第二个则是在构造函数体内部进行赋值操作。 对于内置的数据类型(如`int`和`float`),这两种方式在结果上没有明显差异。然而,在某些情况下,使用初始化列表是必要的: 1. **当类中包含未定义默认构造函数的数据成员时**:如果数据成员的类型自身就没有提供默认构造器的话,则需要通过初始化列表来指定如何创建这些对象。 2. **对于const成员和引用类型的成员变量**:这种类型的成员必须在声明它们的同时进行初始化,不能延迟到之后赋值。 此外,使用初始化列表与直接在函数体内给数据成员赋值相比,在效率上有一定差异: - 对于内置类型、指针或引用等复杂类型而言,无论是在初始化列表中还是构造函数体内部进行操作,其性能和最终结果基本一致。 - 但对于用户定义的类类型的对象(即自定义的数据结构),在使用初始化列表时可以直接调用该数据成员的构造器来设置初始值。而在构造函数体内赋值,则会触发一个额外的对象拷贝过程,这可能带来不必要的开销。 最后需要注意的是,在编写初始化列表时要遵循成员变量声明顺序的原则:即使你在初始化列表中改变了它们的排列次序,实际执行期间这些数据成员依然按照其在类定义中的先后顺序进行初始化。例如: ```cpp class CMyClass { public: int m_x; int m_y; // 构造函数 CMyClass(int x, int y) : m_y(y), m_x(m_y) {} }; ``` 在这个例子中,尽管在初始化列表里`m_y`排在了前面,但实际上由于成员变量的声明顺序是先有`m_x`再定义的`m_y`,因此构造函数会首先为`m_x`分配初始值。这意味着如果尝试像上面那样给一个尚未被正确初始化的数据成员赋值(例如使用另一个未完成初始化的对象作为它的值),可能会导致程序行为异常或错误。 综上所述,在C++编程中充分利用构造函数的初始化列表可以提高代码的质量和效率,特别是在涉及复杂对象时更是如此。
  • C++中优点
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    本文探讨了在C++编程语言中使用构造函数初始化列表的优势,包括提高效率、确保正确性及改善代码清晰度等方面。 在C++类对象构造过程中,需要对成员变量进行初始化赋值操作。使用初始化列表完成这一步骤可以带来性能上的好处。为了更直观地理解这一点,我们可以通过执行过程来观察具体效果。 考虑以下示例代码:一个名为Derive的类包含两个Base类型的成员变量b1和b2,并且该类构造函数有两个Base类型参数用于分别赋值给这两个成员变量。一种方式是使用初始化列表进行赋值操作,另一种则是通过等号进行赋值。下面是输出结果: 前两行输出显示了主函数中创建b1、b2对象时调用的带参构造函数。 第三行展示了使用初始化列表为b1对象构建时所调用的复制构造函数。 第四行则额外出现了一次默认构造函数的调用…… 这里需要说明的是,“复制构造函数”是指用于将一个已存在的对象作为参数创建另一个同类型的新对象的过程。那么,上述提到的“第四行”的情况是如何产生的呢? 实际上,在使用等号进行赋值时,编译器首先会先通过默认构造函数生成b1和b2两个成员变量的对象实例(即第四行输出),然后再调用复制构造函数将传入参数传递给这两个对象。而如果直接采用初始化列表,则可以避免这一额外的步骤,从而提高效率。 因此,在类的构造过程中使用初始化列表进行赋值操作能够减少不必要的默认构造和析构过程,进而提升程序性能。
  • C#中应用
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    本文介绍了在C#编程语言中如何使用构造函数初始化器来简化对象的创建过程,并提供了实例以展示其便利性和效率。 有时,在一个类中有几个构造函数以容纳某些可选参数,并且这些构造函数包含一些共同的代码。 例如: ```cpp class Car { private: string description; uint nWheels; public: Car(string model, uint nWheels) { this->description = model; this->nWheels = nWheels; } Car(string description) { this->description = description; // 原文中的 this.nWheel 可能是笔误,应该是 this->nWheels } } ``` 这段代码展示了一个类 `Car` 的两个构造函数。第一个构造函数接受汽车的型号和轮子的数量作为参数,并初始化相应的私有成员变量;第二个构造函数仅接受描述信息作为参数并进行设置。在实际编写时,如果只提供了一个描述而没有指定车轮数量,则需要根据默认值或规则来决定 `nWheels` 的值(原文中未明确指出如何处理)。
  • C++中静态非静态
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    本文探讨了C++中静态成员函数与非静态成员函数的区别,包括它们的作用域、调用方式及使用场景等,帮助读者更好地理解这两种类型的函数。 在C++编程语言中,静态成员函数与非静态成员函数是类的不同类型的成员方法,它们之间存在显著的区别。 一、静态成员函数 静态成员函数属于整个类的范畴,为所有对象共享使用,并且可以通过类名直接访问而不必创建实例。这类函数通常用于操作和初始化类中的静态数据属性。 特点: - 静态成员函数是与具体对象无关的部分。 - 可以通过类名称直接调用它们,无需先创建一个特定的实例。 - 不能使用非静态的数据或方法,因为这些需要具体的对象上下文信息来访问。 二、非静态成员函数 非静态成员函数则属于每一个独立的对象。只有在有了具体对象的情况下才能被调用,并且每次都会传递当前对象(this指针)给该方法。 特点: - 非静态成员函数是类实例的一部分,每个实例都有一个副本。 - 必须通过具体的对象或其指针来访问这些非静态的方法。 - 可以操作和访问所有与特定实例相关的数据属性。 三、两者之间的差异 主要区别在于调用方式的不同。非静态方法需要借助于具体对象进行调用,同时会自动传递this参数;而静态成员函数则直接通过类名或任何现有对象的名称来调用,并不会涉及当前的对象个体信息。 四、从内存分配的角度来看 在程序加载阶段,所有与类相关的静态数据和方法都会被预先分配存储空间。而非静态的数据及方法仅当创建了具体的实例时才会占用相应的内存资源。 五、尝试访问非静态成员会导致错误 由于静态成员函数没有关联到具体对象的上下文信息,在调用这类函数期间直接试图访问或修改非静态属性将导致编译器报错,因为此时这些数据尚未被分配空间或者初始化完毕。 六、实例展示 下面提供一个简单的类 `Test` 的例子来说明两种类型的成员方法: ```cpp #include using namespace std; class Test { public: // 构造函数设置A的值并增加B的计数器 Test(int a) { A = a; ++B; } static void smf(Test tt); // 静态成员方法声明 private: int A; // 实例数据成员 static int B; // 类级别共享的数据成员,用于记录实例数量 }; void Test::smf(Test tt) { cout << A: << tt.A << endl; cout << B (class level): << Test::B << endl; } int Test::B = 0; int main() { // 创建两个Test类的实例,并调用静态成员函数 Test t1(100); Test t2(200); Test::smf(t1); Test::smf(t2); return 0; } ``` 在这个例子中,我们定义了一个名为 `Test` 的类,它包括一个静态方法 `smf()` 和一个用于计数的静态变量。在主函数里创建了两个对象实例,并利用这些实例来调用静态成员函数以展示其行为和特性。
  • 有关C++类问题探讨
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    本文深入探讨了在C++编程语言中使用类成员初始化列表的最佳实践和常见问题,旨在帮助开发者更好地理解和利用这一功能。 C++类的成员初始化列表是构造函数中的一个特殊形式,在对象实例化时直接对类的成员变量进行初始化。这种列表在特定情况下非常必要,因为它可以提高代码效率并确保正确的初始化顺序。 成员初始化列表在以下四种情况中必不可少: 1. 初始化引用成员:引用必须在定义时被指定初始值,并且不能在构造函数体中赋值。因此,在初始化列表中需要明确指出引用的初始对象。 2. 初始化常量成员:因为常量成员变量一旦创建后其值不可更改,所以它们需要在构造函数内进行初始化以确保正确性。使用初始化列表可以保证这些成员从一开始就拥有正确的值。 3. 调用基类构造函数:当派生类的构造函数需要调用基类的构造函数时,在初始化列表中指定相关参数是必要的。 4. 初始化包含另一个类实例作为其成员变量的情况:如果一个成员对象是由其他某个特定类型的对象构成,那么在它的初始化列表里直接调用这个类型对应的构造器可以确保它被正确地创建和设置。 考虑下面的示例来展示使用与不使用成员初始化列表之间的效率差异: ```cpp class Word { String _name; int _cnt; public: Word() : _name(0), _cnt(0) {} // 使用初始化列表的方式进行构造。 }; // 没有采用初始化列表的情况,代码如下: Word::Word() { _name = String(0); _cnt = 0; } ``` 在没有使用成员初始化的情况下,`_name` 的创建会涉及临时对象的生成、赋值操作以及随后对这个临时对象进行析构处理。这些额外的操作会导致效率降低。而采用初始化列表的方式,则可以直接调用 `String` 类型构造函数,从而避免了不必要的中间步骤。 需要注意的是,成员初始化列表并不是一连串独立的函数调用序列;相反地,它是由编译器根据声明顺序插入相应的初始化操作到构造函数中的过程。这意味着如果在使用成员初始化时没有遵循与类中变量声明一致的顺序,则可能会导致错误出现。例如: ```cpp class X { int i; int j; public: X(int value) : j(value), i(j) {} // 错误示例:执行顺序问题。 }; ``` 在这个例子中,尽管 `i` 在类定义时位于 `j` 的后面声明,但初始化列表中的操作是根据成员变量的声明顺序来决定的。因此,在上述代码片段里先执行了对 `i(j)` 的赋值而非预期的操作顺序。 正确的做法应该是: ```cpp class X { int i; int j; public: X(int value) : j(value) { i = j; } // 正确示例:遵循声明的顺序。 }; ``` 这样,即使在初始化列表中 `i` 被放在了 `j` 的后面指定,由于实际执行时是根据声明顺序来决定操作先后次序的,因此确保了每个成员变量都被正确地初始化。 总之,在构造函数内使用成员初始化列表对于高效、准确地设置类成员变量至关重要。深入了解何时以及如何有效地利用这种特性有助于编写更高质量和性能更好的C++程序代码。
  • C++中类与析顺序示例
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    本文详细解析了C++编程语言中对象初始化和销毁时,类成员构造与析构函数的调用顺序,并通过示例代码进行说明。 在C++编程语言中,构造函数和析构函数是类的重要组成部分,它们分别负责对象的初始化和清理工作。本段落将详细讲解C++类成员构造函数和析构函数的执行顺序,帮助你理解这两个关键概念。 首先回顾一下构造函数的规则: 1. **基类构造函数**:如果一个类是另一个类的派生类,在创建派生类对象时会先调用基类默认构造函数。这是为了确保基类部分能够正确初始化。 2. **非静态数据成员**:接着,按照在类中声明的顺序,依次对各个非静态数据成员进行初始化。每个数据成员都会调用其对应的构造函数。 3. **派生类构造函数**:执行派生类自身的构造函数。这一步通常用于完成派生类特定的初始化工作。 通过一个例子来说明这一点: ```cpp class c { public: c() { printf(cn); } }; class b { public: b() { printf(bn); } private: c C; }; class a : public b { public: a() { printf(an); } }; ``` 在这个例子中,`a`继承自`b`,而`b`有一个类型为c的成员变量C。当创建对象A时,构造顺序如下: 1. 调用基类B的构造函数(打印bn)。 2. 初始化B中的成员变量C(打印cn)。 3. 执行派生类a自身的构造函数(打印an)。 接下来我们看析构函数的规则:它遵循与构造函数相反的顺序: 1. **派生类析构函数**:首先调用派生类的析构函数,用于清理派生类自己的资源。 2. **销毁数据成员**:按照逆序销毁非静态数据成员。即先销毁最近声明的数据成员。 3. **基类析构函数**:最后调用基类的析构函数,清理基类的资源。 举个例子: ```cpp class c { public: ~c() { printf(cn); } }; class b { public: ~b() { printf(bn); } private: c C; }; class a : public b { protected: c C1; // 假设还有其他成员变量,这里仅列出一个 public: ~a() { printf(an); } }; ``` 当主函数结束时,对象A的生命周期终止。析构顺序如下: 1. 调用派生类a的析构函数(打印an)。 2. 销毁成员变量C1和其它声明在a中的数据成员(打印cn)。 3. 最后调用基类b的析构函数(打印bn),清理资源。 通过这两个例子,我们可以清楚地看到构造和析构过程中对象成员的初始化与清理顺序。理解这个顺序对于编写复杂的C++程序至关重要,因为它有助于避免内存泄漏和其他资源管理错误。在实际编程中,尤其是处理含有指针或者动态分配内存的成员时,掌握这些规则尤其重要。因此,了解并熟练使用它们对成为一个专业的C++程序员来说是必不可少的。
  • C++11中就地简介
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    本文介绍了C++11中引入的就地初始化和列表初始化特性,包括其语法、使用场景及优势,帮助读者掌握现代C++编程技巧。 在C++11之前,只能对结构体或类的静态常量成员进行就地初始化,其他数据成员则不行。 例如: ```cpp class C { private: static const int a = 10; // 允许 int b = 10; // 不允许 }; ``` 从C++11开始,结构体或类的数据成员在声明时可以直接赋予默认值。初始化的方式有两种:一种是使用等号“=”,另一种是使用大括号列表初始化。 示例如下: ```cpp class C { private: int a = 7; // 只适用于C++11 int b{7}; // 或者int b={7}; // 注意,不能用这种形式进行初始化:int c(7); }; ``` 以上是就地初始化在不同版本的C++中的使用情况。
  • JavaScript
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    本文章详细解析了JavaScript中的构造函数概念、使用方法及其在面向对象编程中的应用,帮助读者深入理解如何创建和使用自定义对象。 JavaScript构造函数非常强大,可能是充分利用该语言特性的关键之一。然而,如果想要深入了解JavaScript,理解构造函数的工作原理是必不可少的。本段落将从三个方面探讨构造函数的相关内容。
  • Python 参实例
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    本文详细介绍了如何在Python中使用参数化构造函数,包括其定义、应用场景以及具体的实现方法,帮助读者掌握灵活创建对象的技术。 ### Python含参构造函数实例详解 #### 概述 在Python编程语言中,类的实例化过程通常伴随着初始化操作,这一过程通过构造函数来实现。构造函数是一种特殊的方法,在对象被创建时自动调用以进行初始设置。本段落将详细介绍Python中的含参构造函数,并提供示例代码展示其使用方法。 #### 含参构造函数的概念与作用 含参构造函数是指带有参数的构造函数,允许在创建对象的同时传入特定值来初始化对象的状态。这样可以在对象被创建时就指定初始状态,这对于需要预设条件的对象特别有用。 #### Python中含参构造函数的定义 在Python中,通过类中的`__init__`方法实现含参构造函数。此方法的第一个参数通常是表示当前实例自身的`self`,其余参数则用于接收传递给对象创建时的数据值。 #### 示例代码分析 以下是一个简单的含参构造函数示例: ```python class MyOdlHttp: def __init__(self, username, password): self.username = username self.password = password print(username) my_old_http = MyOdlHttp(admin, 123) ``` - **定义类**:首先定义了一个名为`MyOdlHttp`的类。 - **构造函数**:在该类中,我们定义了接受两个参数(用户名和密码)的方法`__init__`。这两个参数用于初始化对象属性。 - **初始化属性**:通过赋值语句将传入的参数设置为实例变量。 - **输出信息**:调用构造函数时打印传递给它的用户名。 - **创建对象**:使用提供的用户名称和密码作为参数,创建一个类实例。 根据上述代码执行后会看到`admin`被打印出来。这是因为在初始化过程中通过`print(username)`语句直接展示了传入的值。 #### 扩展讨论 - **多个构造函数模拟实现**: Python不支持多重构造函数(即不同签名的构造方法),但可以通过设置默认参数来达到类似的效果,允许在某些情况下省略特定输入。 ```python class MyOdlHttp: def __init__(self, username, password, token=None): self.username = username self.password = password self.token = token ``` - **继承中的构造函数**:当定义子类时,如果需要调用父类的构造方法以确保完成必要的初始化步骤,则可以使用`super()`来实现。 ```python class Base: def __init__(self, base_param): self.base_param = base_param class Derived(Base): def __init__(self, base_param, derived_param): super().__init__(base_param) self.derived_param = derived_param ``` #### 总结 本段落详细介绍了Python中含参构造函数的概念、定义方法及其实现细节,并通过具体示例代码进行了说明。掌握此概念对于编写高效的面向对象的Python程序非常重要,希望本篇内容能帮助读者更好地理解和应用含参构造函数。