Effective C++学习笔记——确定对象被使用前已先被初始化

目录

一.为什么要初始化

二.初始化与赋值，善用初始化列表

三.不同编译单元内定义的非局部静态对象的初始化顺序

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一.为什么要初始化

初始化可以让我们避免很多不可预知的问题。

比如下列伪代码：

class Human
{
    ...
    public:
        int* arr;
        ...
}

在这里我们并没有对arr指针进行初始化。如果我的编译器不会自行初始化，那么虽然我自己知道arr并没有初始化，但是如果其他人调用了我这个arr指针又恰巧不知道这一点，那就糟糕了。

比如他可能写出下列代码：

while(arr != nullptr)
{
    std::cout<< *arr << endl;
    ++arr;
}

当我们在vs2019上运行时就会报错：

 这其实还好，但假如编译器比较笨并没有进行相关语法检查那就会出大问题。

我们不能妄想每个人都能记得创建的对象是否初始化了，因此对于所创建的每个对象都初始化就是非常高效且有益的事。

正如原文所说：永远在使用对象之前先将它初始化。

二.初始化与赋值，善用初始化列表

首先来看一个代码：

class Human
{
    public:
        Human()
        {
            name = "me";//赋值
            age = 20;
        }
    private:
        string name;
        int age;
}

当我们创建Human对象调用构造函数时，会先对name和age初始化，之后才将"me"、20赋予这两个成员。

对于name成员而言需要先调用string的构造函数，然后再调用string的赋值重载函数，这太冗余了！假如我们在name初始化时就赋予了它应得的值，那么就只需要调用string的构造函数即可。

class Human
{
    public:
        Human()
            ：name("me")//使用初始化列表对成员初始化
            ,age(20)
        { }        
    private:
        string name;
        int age;
}

 虽然结果是一样的，但是这样合二为一，效率更高。

因此我们应该在构造函数还未调用——还未初始化成员时，调用初始化列表对成员进行初始化。

另外，使用初始化列表时最好全部成员都进行初始化。防止因为遗忘而出现纰漏。

同时，我们也需要注意初始化列表是按照成员声明顺序进行初始化顺序。

//这样的代码并不能为arr正确分配空间
class Human
{
    public:
        Human()
            :size(16)
            ,arr(new int[size])//编译器会先给arr初始化
        { }        
    private:
        int* arr;//按照声明顺序会先初始化arr，后size
        int size;
        ...        
}

//这是正确的次序
class Human
{
    public:
        Human()
            :size(16)
            ,arr(new int[size])
            /* :arr(new int[size])
               ,size(16)
                这样也是可以的
            */                    
        { }        
    private:
        int size;//按照声明顺序会先初始化size，后arr
        int* arr
        ...        
}

三.不同编译单元内定义的非局部静态对象的初始化顺序

不同编译单元（源文件）内的对象如果其中一方要使用另一方，那么一定要注意初始化的次序，倘如被借用的一方尚未初始化，那么会发生意想不到的错误。 

小编将《Effective C++》中代码示例做了调整，以便讲解展示：

下面有两个类Par、Child分别位于不同的编译单元内。

我们所期待的结果是当Child对象B定义时，调用自己构造函数打印Par对象A中的Hello world。

//头文件
#include
#include
using namespace std;

class Par
{
public:
	Par()
		:str("Hello world")
	{}
	string str;
};

extern Par A;

//源文件
#include"Par.h"
Par A;

//源文件
#include"Par.h"

class Child
{
public:
	Child()
	{
		cout << A.str << endl;
	}
};

Child B;

//源文件
#include"Par.h"

int main()
{
	
	return 0;
}

这个程序中我们无法确定child对象B的初始化结果。

当Child.cpp先编译时，是段错误

 当Par.cpp先编译时，打印Hello world，是预期结果。

这就是因为Par、Child两个类在不同的编译单元内，造成如果Child先编译了那么Par对象A就没有初始化，从而产生错误。

解决方法自然是有的：

C++中规定，函数中的局部static对象会在函数使用时，首次遇上其定义式时初始化。意思就是说当使用函数时，函数中的static对象一定是已经初始化过的了。

因此，我们可以将对象A声明为static封装进一个函数中，函数返回A的引用。

在对象B的构造函数中调用这个函数，又因为上述特性，函数返回的引用A一定是经过初始化的。

//头文件
#include
#include
using namespace std;

class Par
{
public:
	Par()
		:str("Hello world")
	{}
	string str;
};

Par& GetPar();//函数声明

//源文件
#include"Par.h"
Par& GetPar()//函数定义
{
    static Par A;
    return A;
}

/*
    当调用GetPar函数时，
    A对象是已经初始化的。
*/

//源文件
#include"Par.h"

class Child
{
public:
	Child()
	{
        //构造时直接调用函数间接获取Par对象。
		cout << GetPar().str << endl;
	}
};

Child B;

 Main.cpp不变。

现在即便Child.cpp先编译也无所谓。

当然，要尽量避免不同编译单元的类出现相互调用的情况，这会使问题变得麻烦且复杂。 

 

 

 

 

 一个好的程序员应该是那种过单行线都要往两边看的人。— Doug Linder

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如有错误，敬请斧正