什么是初始化

當(dāng)對(duì)象在創(chuàng)建時(shí)獲得了一個(gè)特定的值，我們就說(shuō)這個(gè)對(duì)象被初始化了。

注意：在C++語(yǔ)言中，初始化和賦值是兩個(gè)完全不同的操作。

初始化：創(chuàng)建變量時(shí)賦予其一個(gè)初始值。

賦值：把對(duì)象的當(dāng)前值刪除，并賦予一個(gè)新的值。

而在很多類(lèi)中，初始化和賦值的區(qū)別事關(guān)底層效率問(wèn)題：前者直接初始化數(shù)據(jù)成員，后者則先初始化再賦值。

初始化方式

默認(rèn)初始化

在下面情況發(fā)生:

在塊作用域中定義非靜態(tài)變量或者數(shù)組時(shí)沒(méi)有賦初值

{
	int var;
	int arr[10];
}

當(dāng)一個(gè)類(lèi)本身含有類(lèi)類(lèi)型的成員且使用合成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)時(shí)

class B {
	int a = 1;
	int b = 2;
};
class A {
	B m_b;
};

當(dāng)類(lèi)類(lèi)型的成員沒(méi)有在構(gòu)造函數(shù)初始化列表中顯示地初始化時(shí)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，如果在變量初始化時(shí)沒(méi)有指定初始值，則變量進(jìn)行默認(rèn)初始化，此時(shí)變量被賦予了默認(rèn)值，默認(rèn)值到底是什么由變量類(lèi)型和變量的位置決定的，我們后面會(huì)具體講解

值初始化

值初始化是只使用了初始化器（即使用了圓括號(hào)或花括號(hào)）但卻沒(méi)有提供初始值的情況。

int main()
{
	int *p = new int();//值初始化
	vector<int> vec(10);//值初始化
	//int a();錯(cuò)誤的初始化方式
	int a = int();//值初始化
	return 0;
}

注意：當(dāng)不采用動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的方式（即不采用new運(yùn)算符）時(shí)，寫(xiě)成int a();是錯(cuò)誤的值初始化方式，因?yàn)檫@種方式聲明了一個(gè)函數(shù)而不是進(jìn)行值初始化。如果一定要進(jìn)行值初始化，必須結(jié)合拷貝初始化使用，即寫(xiě)成int a=int();

• 對(duì)于內(nèi)置類(lèi)型初始值為0
• 對(duì)于類(lèi)類(lèi)型則調(diào)用其默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，如果沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，則不能進(jìn)行值初始化。

class A {//由于顯示聲明了構(gòu)造函數(shù)，所以沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
public:
	A(int x) {
		a = x;
	}
	int a;
};


int main()
{
	A object{};//由于沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，初始化出錯(cuò)
	cout << object.a << endl;
	return 0;
}

直接初始化/拷貝初始化

直接初始化與拷貝初始化對(duì)應(yīng)，其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)理不同。

• 直接初始化在下面情況下發(fā)生
• 采用圓括號(hào)的方式進(jìn)行變量初始化
• 與值初始化不同，括號(hào)里一定要有初始值
• 用emplace成員創(chuàng)建的元素都進(jìn)行直接初始化

拷貝初始化在下面情況下發(fā)生

• 采用等號(hào)（=）進(jìn)行初始化
• 從一個(gè)返回類(lèi)型為非引用類(lèi)型的函數(shù)返回一個(gè)對(duì)象
• 用列表初始化一個(gè)數(shù)組中的元素

int main()
{
	int a(5);//直接初始化
	vector<int>vec1(10);//值初始化
	vector<int>vec2(vec1);//直接初始化
	vector<int>vec3(10,1);//直接初始化
	int b = 10;//拷貝初始化；
	vector<int>vec4 = vec3;//拷貝初始化
}

當(dāng)使用直接初始化時(shí)，我們實(shí)際上是要求編譯器使用普通的函數(shù)匹配來(lái)選擇與我們提供的參數(shù)最匹配的構(gòu)造函數(shù)。

注意：雖然拷貝初始化看起來(lái)像是給變量賦值，實(shí)際上是執(zhí)行了初始化操作，與先定義再賦值本質(zhì)不同。

可以看下面例子：

在這里插入代碼片class Foo
{
public:
	Foo() {
		cout << "Foo()" << endl;
	};
	Foo(int n) {
		cout << "Foo(int n)" << endl;
	}
	Foo(const Foo&x) {
		cout << "Foo(const Foo&x)" << endl;
	}
	Foo& operator=(const Foo&x) {
		cout << "Foo& operator=(const Foo&x) " << endl;
		return *this;
	}
	Foo& operator+(const Foo&x) {
		a += x.a;
		cout << "Foo& operator+(const Foo&x) " << endl;
		return *this;
	}
	int a=1;
};
int main()
{
	Foo f1;//默認(rèn)初始化
	Foo f2 = f1;//拷貝初始化
	Foo f3=f1+f2;//拷貝初始化
	f3 = f2;//賦值操作
}

輸出結(jié)構(gòu)：

可以看到在Foo f3=f1+f2;這行代碼中并沒(méi)有執(zhí)行賦值操作

（1）對(duì)于內(nèi)置類(lèi)型變量（如int，double，bool等），直接初始化與拷貝初始化差別可以忽略不計(jì)。

（2）對(duì)于類(lèi)類(lèi)型的變量（如string或其他自定義類(lèi)型），直接初始化調(diào)用類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)（調(diào)用參數(shù)類(lèi)型最佳匹配的那個(gè)），拷貝初始化調(diào)用類(lèi)的拷貝構(gòu)造函數(shù)。

特別的，當(dāng)對(duì)類(lèi)類(lèi)型變量進(jìn)行初始化時(shí)，如果類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)采用了explicit修飾而且需要隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換時(shí)，則只能通過(guò)直接初始化而不能通過(guò)拷貝初始化進(jìn)行操作。

列表初始化

列表初始化是C++ 11 新引進(jìn)的初始化方式，它采用一對(duì)花括號(hào)（{}）進(jìn)行初始化操作。而在此之前，比如C++98/03 只有數(shù)組和POD類(lèi)型才可以使用列表初始化。

到了C++ 11,能用直接初始化和拷貝初始化的地方都能用列表初始化，而且列表初始化能對(duì)容器進(jìn)行方便的初始化，所以在新的C++標(biāo)準(zhǔn)中，推薦使用列表初始化的方式進(jìn)行初始化。

而在某些情況下，初始化的真實(shí)含義依賴(lài)于初始值時(shí)用的是花括號(hào)還是圓括號(hào)。

代碼如下：

int main(void)
{
	vector<int>vec1(10);//vec1有10個(gè)元素，每個(gè)元素值為0
	vector<int>vec2{10};//vec2有1個(gè)元素，值為10
	vector<int>vec3(10, 1); // vec3有10個(gè)元素，每個(gè)元素值為1
	vector<int>vec4{ 10, 1 };// vec4有2個(gè)元素，值分別為10和1
}

• 如果使用圓括號(hào)，提供的值是用來(lái)構(gòu)造對(duì)象的
• 如果使用花括號(hào)，表明我們相要列表初始化該對(duì)象，即盡可能把花括號(hào)中的值當(dāng)成元素初始值來(lái)處理。
• 但是如果提供的值不能用來(lái)列表初始化，則考慮通過(guò)構(gòu)造來(lái)進(jìn)行初始化vector<string>vec5{10};由于花括號(hào)里的值與元素類(lèi)型不同，不能進(jìn)行列表初始化，所以將vec5有10個(gè)元素，每個(gè)元素進(jìn)行默認(rèn)初始化。

當(dāng)用于內(nèi)置類(lèi)型的變量時(shí)，這種初始化形式還有一個(gè)重要的特點(diǎn)：如果使用列表初始化且初始值存在丟失信息的風(fēng)險(xiǎn)，則編譯器將報(bào)錯(cuò)

int main(void)
{
	double d = 1.2345;
	int a(d), b = d;		//正確；雖然編譯器不報(bào)錯(cuò)，但是會(huì)提示存在丟失信息的風(fēng)險(xiǎn)
	int x{ d }, y = { d };//錯(cuò)誤；編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)閺膁ouble轉(zhuǎn)換到int存在丟失信息的風(fēng)險(xiǎn)。
}

默認(rèn)初始值

內(nèi)置類(lèi)型的初始值由定義的位置決定

• 定義在任何函數(shù)體之外的變量被初始化為0
• 定義在函數(shù)體內(nèi)部的局部變量則未定義，如果試圖拷貝或者以其他形式訪(fǎng)問(wèn)該變量，則會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤
• 但是函數(shù)體內(nèi)部的局部靜態(tài)變量例外，如果局部靜態(tài)變量沒(méi)有顯示的初始化，它將執(zhí)行值初始化

int global_a;//值為0
short c;//值為0
int main(void)
{
	static int a;//值為0
	int b;//錯(cuò)誤；未進(jìn)行初始化
}

對(duì)于類(lèi)類(lèi)型，其默認(rèn)初始值由類(lèi)自己決定

• 如果類(lèi)中的數(shù)據(jù)成員在默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)中進(jìn)行了賦值，則默認(rèn)初始化值優(yōu)先使用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的值
• 如果在默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)中沒(méi)有賦值，但是該數(shù)據(jù)成員提供了類(lèi)內(nèi)初始值，則創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，其默認(rèn)初始值就是類(lèi)內(nèi)初始值，
• 如果在默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)中沒(méi)有賦值且沒(méi)有類(lèi)內(nèi)初始值，對(duì)于內(nèi)置類(lèi)型，則其值未定義，對(duì)于類(lèi)類(lèi)型，則對(duì)其進(jìn)行默認(rèn)初始化

class B {
public:
	string str="123";
};
class A {
public:
	A() {
		x = 1;
	}
	int x = 5;
	int y = 10;
	B b;
};
A global_a;
int main(void)
{
	A a;
	cout << global_a.x << " " << global_a.y << " " << global_a.b.str << endl;
	cout << a.x << " " << a.y << " " << a.b.str << endl;
}

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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