构造函数语义学——Member Initialization List

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（5.4-5.9由于开题事宜断更，即日起恢复更新）

前言

 
当写下一个constructor时我们可以设定class members的初值：它们要么经由Member Initialization List，要么在construtor内部处理（除了4种情况必须使用member initialization list）。

何时必须使用member initialization list

 
以下四种情况必须使用member initialization list：

  1. 初始化一个reference member
  2. 初始化一个const member
  3. 调用一个base class的constructor，而它拥有一组参数
  4. 当调用一个member class的constructor，而它拥有一组参数

member initialization list详解

不使用member initialization list

考虑如下程序：

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class Word{
    String _name;
    int _cnt;
public:
    Word(){
        _name=0;
        _cnt=0;
    }
};

该程序能够正确编译并执行，只是效率偏低。编译器在执行上述程序扩张代码使之生成一个临时对象，如下所示：
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Word::Word(/*this poniter*/){
    _name.String::String();
    String temp = String(nullptr);
    _name.String::operator=(temp);
    temp.String::~String();
    _cnt=0;
}

为了保证高效，我们应当做到对任何初始化操作都执行member initialization list。

member initialization list的作用

当构造函数中出现member initialization list后，编译器会一一操作member initialization list，以member声明次序（而非list内部次序）在constructor之内安插初始化操作，次序问题极易引发危险操作，例如：

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class X{
    int i;
    int j;
public:
    X(int val):j(val),i(j) {}
};

将会被扩张为：
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X::X(int val){
    i=j;//初始化失败
    j=bal;
}

member initialization list的疑难点

二探次序

如果member initialization list中的项目被安插到constructor中，会继续保存声明次序吗？

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X::X(int val)
    :j(val){
        i=j;
}

j的初始化操作会安插在explicit user assignment之前或者是之后？答案是initialization list的项目总会被放在explicit user code之前。

initialization list与member function

能否调用一个member function以设定一个member的初值？

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X::X(int val)
    :i(xfoo(val)),j(val)//xfoo是X的一个member function
    {}

答案是可行的。但是…务必使用“存在于constructor体内的一个member”，而非“存在于member initialization list中的member”，来为另一个member设定初值。因为我们无法了解xfoo()对object的依赖性，在确保了xfoo()在constructor内部之后，对于“究竟是哪一个member在xfoo()执行时被设立初值”，就不会造成歧义。

member function的使用是合法的，是建立在和此object相关的this指针已经就位（我们暂且忽略与该member function相关的member），此时原代码大致被扩张为：

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X::X(/*this pointer*/){
    i = this->xfoo(val);
    j = val;
}

如果一个derived class member function被调用，其返回值作为base class constructor的参数呢？
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class FooBar:public X{
    int _fval;
public:
    int fval() {return _fval;}
    FooBar(int val):_fval(val),X(fval()) {}
    ...
}

其扩张结果如下：
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FooBar::FooBar(/*this pointer*/){
    X::X(this,this->fval());
    _fval =val;
}

显然，这确实不合时宜。

总结

 
简单地说，编译器会对initialization list一一处理并且重新排序，以反映出member的声明次序。它会安插部分代码到constructor体内，并置于任何explicit user code之前。