深度探索C++对象模型：成员变量的初始化列表

对 class members 的初始化操作可以放在 member initialization list 或者 construct 中进行，但两者之间是有一些区别的，无论是在效率上还是在语法上。

何时应该使用 initialization list ？
在语法方面来说，为了程序可以通过编译，下面几种情况必须使用 initialization list ：

当初始化一个 reference member 时
当初始化一个 const member 时
当调用一个 base class 的 constructor ，并且它拥有一组参数时
当调用一个 member object 的 constructor ，并且它拥有一组参数时

下面来看一下在效率方面什么时候应该用 initialization list 。首先看下面一段代码：

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

上面这段代码没有语法错误，程序可以正确的编译执行，但是效率上却不尽人意。首先我们来看编译都干了什么，下面是经过编译器扩展后的 constructor 伪码：

// C++ 伪码
Word::Word {
  // 调用 _name 的默认构造函数
  _name.String::String();
  // 生成临时对象
  String temp = String(0);
  // 将临时对象 memberwise 拷贝给 _name
  _name.String::Operator=(temp);
  // 销毁临时对象
  temp.String::~String();
  _cnt = 0;
}

通过编译器扩展后的代码我们可以看到，这种方式的 _name 初始化效率很差，需要产生一个临时对象，多了一次构造、一次拷贝、一次析构的额外操作。不过通过这种初始化方式对 _cnt 并没有什么影响。所以改进后的代码应该是这样的：

Word::Word() : _name(0) {
  _cnt = 0;
}
经过编译器扩展后的伪码类似这样：

Word::Word() {
  _name.String::String(0);
  _cnt = 0;
}

member initialization list 到底都做了什么？
通过上面的分析，可以大概看出 initialization list 的作用，具体细节是：

编译器会一一操作 initialization list ，以适当的次序在 constructor 之内安插初始化操作，并且在任何 explicit user code 之前。

member initialization list 存在的一些风险
上面所说的 适当次序 是指 members 在 class 里的声明次序，而不是在 initialization list 的排列次序，所以例如下面这段代码就会问题：

Class X {
  int i;
  int j;

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

上面代码的本意是先用 val 初始化 j 在用 j 初始化 i ，但实际上 initialization list 的初始化次序是按照 members 在 class 里的声明次序，所以会先初始化 i ，然后才是 j ，而 j 一开始并未进行初始化，导致 i(j) 的结果也无法预料。

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