使用“：”符号在 C++ 中定义构造函数 [重复]

Question

我正在从结构化 C 迁移到 OOP C++，并且在 C++ 中声明/定义构造函数时，我经常发现“:”符号作为运算符的特殊用途。我大致了解了这种风格的用法，但有人用这个构造函数定义向我解释了确切的编程技术。

例如：1

class time_stamp
{
public:
    time_stamp(time &t_time)
        : m_time(t_time)
    {}

    ~time_stamp()
    {
        m_time.update(); // as soon as I'm destroyed, update the time
    }
private:
    time &m_time;
};

例如：2

class threaded_class
{
public:
    threaded_class()
        : m_stoprequested(false), m_running(false)
    {
        pthread_mutex_init(&m_mutex);
    }

    ~threaded_class()
    {
        pthread_mutex_destroy(&m_mutex);
    }

    /** Some other member declarations */

}

请解释我在上面 2 个示例的以下代码行中使用“:” time_stamp(time &t_time) : m_time(t_time){} 和

threaded_class(): m_stoprequested(false), m_running(false)
{
   pthread_mutex_init(&m_mutex);
}

Answer 1

冒号: 用于表示构造函数成员初始化列表。这是您可以初始化类成员或调用基类构造函数的地方。

C++ 标准 n3337 12.6.2 § 3：

mem-initializer-list 可以使用任何 class-or-decltype 表示基类类型。

C++ 标准 n3337 12.6.2 § 7：

使用了 mem-initializer 中的表达式列表或大括号初始化列表 初始化指定的子对象（或者，在 委托构造函数，完整的类对象）根据 8.5 直接初始化的初始化规则。

例子：

class Foo {
   int a;
};

如果您希望整数 a 在调用构造函数后具有确定的值，则必须在构造函数中给出 a 这个值。有两种选择：

• 在构造函数体中

  Foo::Foo() {
      a = 70;
  }
  

• 在它的成员初始化列表中

  Foo::Foo() : a( 70) {
  }
  

应该首选通过成员初始化列表进行初始化

它总是合法，永远不会比构造函数体内的赋值效率低，而且通常更有效。关于初始化列表的非常重要的事情是它允许直接初始化类成员，而忽略了受此类过程影响的成员的默认构造。

正如 Scott Myers 在他的“Effective C++”中指出的那样，如果你没有为类成员指定一个初始化参数，它的默认构造函数将被调用。当您稍后在类构造函数中对其执行赋值时，您将在成员变量上调用 operator=。这将总共调用两个成员函数：一个用于默认构造函数，另一个用于赋值。您可以通过指定初始化程序来省略第一次调用。同样正如 Scott Myers 在他的“Effective C++”中指出的那样：“从纯粹实用的角度来看，有时必须使用初始化列表。特别是，const 和引用成员只能被初始化，而不是被分配” .

陷阱

（至少）同样重要的是，成员不是按照它们在初始化列表中出现的顺序进行初始化，而是按照在类中的声明顺序进行初始化。记住这一点以避免像

这样的错误

/* trying to allocate very large block of memory
   as a result of initializing a vector with
   uninitialized integer: std::vector<int> v( N)
*/
class SearchEngine {
    std::vector<int> v;
    int N;
    explicit SearchEngine( std::vector<int> const& keys)
                  : N( keys.size()), v( N), {

C++ 标准 n3337 8.5.4 § 1：

List-initialization 是一个对象或引用的初始化 支撑初始化列表。这样的初始化器称为初始化器列表， 列表中以逗号分隔的初始化子句称为 初始化列表的元素。初始化列表可能为空。 列表初始化可以发生在直接初始化或复制中 初始化上下文；列表初始化 直接初始化上下文称为直接列表初始化和 复制初始化上下文中的列表初始化称为 复制列表初始化。 [注意：可以使用列表初始化——作为 变量定义中的初始化器 (8.5)

——作为初始化器 一个新的表达式（5.3.4）

——在 return 语句中 (6.6.3)

——作为 函数参数（5.2.2）

——作为下标（5.2.1）

——作为参数 构造函数调用 (8.5, 5.2.3)

——作为 a 的初始化器 非静态数据成员（9.2）

——在内存初始化器（12.6.2）中

——在 作业的右侧 (5.17)

[ 示例：

int a = {1};

std::complex z{1,2};

新的 std::vector{"once", “曾几何时”}; // 4 个字符串元素

f( {"尼古拉斯","安妮玛丽"} ); // 传递两个元素的列表

返回 {“诺拉”}; // 返回列表 一个元素

int* e {}; // 初始化为零/空指针

x = 双{1}; // 显式构造一个 double

std::map 动画 = { {"熊",4}, {"食火鸡",2}, {"老虎",7} };

—结束示例]—结束注释]

Answer 2

初始化列表。当您想在构造后立即初始化成员对象时，它很有用。当成员对象没有默认构造函数时，您必须使用它。

而且它不仅仅是初始化成员的另一种方式，有时你必须使用它，而且大多数时候你应该使用它来保持代码的一致性。

这是一个你必须使用它的情况的例子：

struct A
{
   const X x; // X has not default constructor

   A() : x(some_value) {}
};

即使成员对象有默认构造函数，也应该通过initialization-list进行初始化，避免重复构造。

struct A
{
   string x;

   A() : x("Hello") {}
};

在上述情况下，如果您在构造函数的主体内分配"Hello"，那么您对string::string() 和x = "Hello"; 进行了不必要的调用，只需调用string::string("Hello") 即可替换它。

Answer 3

用于成员初始化。这是唯一可以在不默认初始化成员的情况下初始化成员的地方。

如果您在花括号中执行此操作，则成员的默认构造函数已经被调用并且您为其分配了新值。使用冒号语法，您可以决定如何初始化成员（根据普通类型的值和非普通类型的构造函数）。