【C++】 20_初始化列表的使用

问题：类中是否可以定义 const 成员？

小实验

下面的类定义是否合法？
如果合法， ci的值是什么，存储在哪里？

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

编程实验： 类中的 const 成员

#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\n", t.getCI());

    return 0;
}

输出：
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’

类成员的初始化

• C++ 中提供了初始化列表对成员变量进行初始化
• 语法规则

Class::ClassName() : m1(v1), m2(v1, v2), m3(v3)
{
    // some other initialize operator
}

注意事项

• 成员的初始化顺序与成员的声明顺序相同
• 成员的初始化顺序与初始化列表中的位置无关
• 初始化列表先于构造函数的函数体执行

编程实验： 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\n", 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()\n");
    }
};

int main()
{
    Test t;

    return 0;
}

输出：
Value::Value(int i), i = 2
Value::Value(int i), i = 3
Value::Value(int i), i = 1
Test::Test()

结论：
成员的初始化顺序与成员的声明顺序相同；
初始化列表先于构造函数的函数体执行。

发生了什么？
构造函数的函数体执行前，对象已经创建完成。构造函数仅执行了对象状态的 ‘初始化’ （实质为赋值完成，非真正意义的初始化）。初始化列表用于初始化成员，必然在类对象创建的同时进行，而非对象构造好了才进行的初始化。

类中的 const 成员

• 类中的 const 成员会被分配空间(与对象分配的空间一致，堆、栈、全局数据区)
• 类中的 const 成员的本质是只读变量（不会进入符号表）
• 类中的const 成员只能在初始化列表中指定初始值

编译器无法直接得到 const 成员的初始值，因此无法进入符号表成为真正意义上的常量。

编程实验：只读成员变量

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

    return 0;
}

输出：
t.ci = 100
t.ci = 10

小插曲

• 初始化与赋值不同

  • 初始化： 对正在创建的对象（变量）进行初值设置
  • 赋值： 对已经存在的对象（变量）进行值设置

void code()
{
    int i = 10;    // 初始化
    // ...
    i = 1;         // 赋值
}

小结

• 类中可以使用初始化列表对成员进行初始化
• 初始化列表先于构造函数体执行
• 类中可以定义 const 成员变量
• const 成员变量必须在初始化列表中指定初值
• const 成员变量为只读变量

以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！