【C++】 20_初始化列表的使用

TianSong發表於2019-05-12
C++

問題：類中是否可以定 const 成員？

小實驗

下面的類定義是否合法？
如果合法， ci的值是什麼，儲存在哪裡？

class Test
{
private:
    const int ci;
public:
    int getCI() { return ci };
};

程式設計實驗： 類中的 const 成員

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    const int ci;
public:
    Test()
    {
        ci = 10;        // ERROR
    }
    int getCI()
    {
        return ci;
    }
};

int main()
{
    Test t;
    
    printf("t.ci = %d
", t.getCI());

    return 0;
}
輸出：
test.cpp:8: error: uninitialized member ‘Test::ci’ with ‘const’ type ‘const int’
test.cpp:10: error: assignment of read-only data-member ‘Test::ci’

類成員的初始化

  • C++ 中提供了初始化列表對成員變數進行初始化
  • 語法規則
Class::ClassName() : m1(v1), m2(v1, v2), m3(v3)
{
    // some other initialize operator
}

注意事項

  • 成員的初始化順序與成員的宣告順序相同
  • 成員的初始化順序與初始化列表中的位置無關
  • 初始化列表先於建構函式的函式體執行

程式設計實驗： 初始化列表的使用

#include <stdio.h>

class Value
{
private:
    int mi;
public:
    Value(int i)
    {
        printf("Value::Value(int i), i = %d
", i);
        mi = i;
    }
    int getI()
    {
        return mi;
    }
};

class Test
{
private:
    Value m2;
    Value m3;
    Value m1;
public:
    Test() : m1(1), m2(2), m3(3)
    {
        printf("Test::Test()
");
    }
};

int main()
{
    Test t;

    return 0;
}
輸出：
Value::Value(int i), i = 2
Value::Value(int i), i = 3
Value::Value(int i), i = 1
Test::Test()

結論：
成員的初始化順序與成員的宣告順序相同；
初始化列表先於建構函式的函式體執行。

發生了什麼？
建構函式的函式體執行前，物件已經建立完成。建構函式僅執行了物件狀態的 ‘初始化’ （實質為賦值完成，非真正意義的初始化）。初始化列表用於初始化成員，必然在類物件建立的同時進行，而非物件構造好了才進行的初始化。

類中的 const 成員

  • 類中的 const 成員會被分配空間(與物件分配的空間一致，堆、棧、全域性資料區)
  • 類中的 const 成員的本質是隻讀變數（不會進入符號表）
  • 類中的const 成員只能在初始化列表中指定初始值

編譯器無法直接得到 const 成員的初始值，因此無法進入符號表成為真正意義上的常量。

程式設計實驗：只讀成員變數

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    const int ci;
public:
    Test() : ci(100)
    {
    }
    int getCI()
    {
        return ci;
    }
    void setCI(int v)
    {
        int*p = const_cast<int*>(&ci);
        
        *p = v;
    }
};

int main()
{
    Test t;

    printf("t.ci = %d
", t.getCI());
    
    t.setCI(10);
    
    printf("t.ci = %d
", t.getCI());

    return 0;
}
輸出：
t.ci = 100
t.ci = 10

小插曲

  • 初始化與賦值不同

    • 初始化： 對正在建立的物件（變數）進行初值設定
    • 賦值： 對已經存在的物件（變數）進行值設定
void code()
{
    int i = 10;    // 初始化
    // ...
    i = 1;         // 賦值
}

小結

  • 類中可以使用初始化列表對成員進行初始化
  • 初始化列表先於建構函式體執行
  • 類中可以定義 const 成員變數
  • const 成員變數必須在初始化列表中指定初值
  • const 成員變數為只讀變數

以上內容參考狄泰軟體學院系列課程，請大家保護原創！

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