初始化参数列表（initializer list）
在 C++ 中，初始化列表（Initialization List） 是构造函数中用于直接初始化类成员变量的一种机制。它在构造函数的参数列表后以冒号（:）开头，后跟成员变量的初始化表达式。通过初始化列表，成员变量在对象创建时被直接初始化，而不是先默认初始化再赋值。以下是关于初始化列表的详细说明：
一、初始化列表的语法
class MyClass {
public:
// 初始化列表位于构造函数参数列表后，以冒号开头
MyClass(int a, double b)
: member1(a), // 初始化成员变量 member1
member2(b), // 初始化成员变量 member2
refMember(member1), // 初始化引用成员
constMember(42) // 初始化 const 成员
{
// 构造函数体（可执行其他操作）
}
private:
int member1;
double member2;
int& refMember; // 引用成员
const int constMember; // const 成员
};
二、初始化列表的用途
1. 初始化 const 成员
const成员变量必须在声明时初始化，且只能在初始化列表中完成。
class ConstExample {
public:
ConstExample(int val) : constValue(val) {} // 正确
// ConstExample(int val) { constValue = val; } // 错误！const 成员不能在构造函数体内赋值
private:
const int constValue;
};
2. 初始化引用成员
- 引用成员必须在声明时绑定到某个变量，也只能通过初始化列表完成。
class RefExample {
public:
RefExample(int& ref) : refMember(ref) {} // 正确
private:
int& refMember;
};
3. 初始化没有默认构造函数的类成员
- 如果成员是类类型且没有默认构造函数，必须通过初始化列表显式调用其构造函数。
class NoDefault {
public:
NoDefault(int x) {} // 没有无参构造函数
};
class Container {
public:
Container() : member(42) {} // 必须通过初始化列表调用 NoDefault 的构造函数
private:
NoDefault member;
};
4. 提升效率
- 对于非基本类型（如类对象），使用初始化列表直接调用拷贝构造函数，比在构造函数体内先默认构造再赋值更高效。
class EfficientExample {
public:
// 高效：直接调用 std::string 的拷贝构造函数
EfficientExample(const std::string& s) : str(s) {}
// 低效：先默认构造空字符串，再赋值
// EfficientExample(const std::string& s) { str = s; }
private:
std::string str;
};
三、初始化列表的注意事项
1. 初始化顺序
- 成员变量的初始化顺序由它们在类中的声明顺序决定，与初始化列表中的书写顺序无关。
- 如果初始化一个成员时依赖另一个成员的值，需确保声明顺序正确。
- 建议按声明顺序初始化。
class OrderExample {
public:
// 看似错误，实则正确，x先声明的先初始化
OrderExample(int a) : y(x), x(a) {}
private:
int x;
int y;
};
顺序很重要，这是一个实际的例子：
class Vector{
T *m_pElements;
int m_nSize;
int m_nCapacity;
...
};
Vector<T>::Vector(const Vector& r):
m_nSize(r.m_nSize),
m_nCapacity(r.m_nCapacity > 0 ? r.m_nCapacity : 0),
m_pElements(r.m_nCapacity > 0 ? new T[m_nCapacity]: nullptr) //T[r.m_nCapacity]
{
if(r.m_nCapacity > 0){
cout << m_nCapacity << endl;
for(int i=0; i < r.m_nSize; i++){
this->m_pElements[i] = r.m_pElements[i]; // Copy elements
}
}
}
这里实现Vector的拷贝构造函数，初始化列表中先定义的 m_pElements 却依赖于最后定义的 m_nCapacity，这极大概率会导致new为m_pElements分配的内存大小错误。
所以最好不要让初始化参数列表中的参数初始化相互耦合，即使耦合也要让初始化顺序符合声明顺序。
2. 默认初始化
- 未在初始化列表中显式初始化的成员变量：
- 基本类型（如
int、double）会执行默认初始化（值不确定）。 - 类类型会调用默认构造函数。若类没有默认构造函数，必须通过初始化列表显式初始化。
四、继承中的初始化列表
在派生类构造函数中，初始化列表还可用于调用基类的构造函数：
class Base {
public:
Base(int x) : baseX(x) {}
private:
int baseX;
};
class Derived : public Base {
public:
Derived(int a, int b)
: Base(a), // 调用基类构造函数
derivedY(b)
{}
private:
int derivedY;
};
五、类内成员初始化（C++11 起）
C++11 允许在类声明中直接为成员变量赋默认值（类内成员初始化）。但初始化列表仍可覆盖这些默认值：
class InClassInit {
public:
InClassInit(int val) : data(val) {} // 覆盖默认值 100
InClassInit() {} // 使用默认值 data = 100
private:
int data = 100; // 类内成员初始化
};
六、总结
- 何时使用初始化列表？
- 初始化
const成员、引用成员、没有默认构造函数的类成员。 - 提升非基本类型成员的初始化效率。
-
显式调用基类构造函数（继承场景）。
-
优点：
- 避免不必要的默认构造和赋值操作。
- 支持必须直接初始化的成员（如
const和引用）。 -
代码更简洁高效。
-
常见错误：
- 初始化顺序与声明顺序不一致。
- 在初始化列表中引用未初始化的成员。
- 忘记初始化必须通过列表初始化的成员。