从0开始学C++ 第十六课：C++中的初始化列表和构造函数初始化

第十六课：C++中的初始化列表和构造函数初始化

学习目标：

• 理解初始化列表在C++构造函数中的作用。
• 学会使用初始化列表来初始化类的成员变量。
• 掌握初始化列表与构造函数体的执行顺序。

学习内容：

1. 初始化列表的概念：

   • 初始化列表是构造函数后面跟随的一个冒号和初始化表达式的列表，用于直接初始化成员变量。
   • 它提供了一种比在构造函数体中赋值更高效的初始化方式。

2. 基本语法：

   • 语法格式：Constructor() : member1(value1), member2(value2) {...}
   • 列表中的成员变量必须按照它们在类中声明的顺序初始化。

3. 初始化列表的优点：

   • 允许成员变量在构造时直接初始化，避免了先默认初始化然后再赋值的额外开销。
   • 对于常量和引用类型的成员变量，必须在初始化列表中进行初始化。
   • 对于某些类型（如类类型），成员变量可能没有默认构造函数，使用初始化列表可以明确地调用特定的构造函数。

4. 实例说明：

   • 假设有一个Point类，它有两个私有成员x和y，可以使用初始化列表来初始化这些成员。

   class Point {
   private:
       int x;
       int y;
   public:
       // 使用初始化列表
       Point(int x, int y) : x(x), y(y)       
       void print() {
           std::cout << "Point(" << x << ", " << y << ")" << std::endl;
       }
   };
   

   • 使用Point类并调用print方法：

   int main() {
       Point p(1, 2);
       p.print(); // 输出: Point(1, 2)
       return 0;
   }
   

   预计输出效果：
   Point(1, 2)

5. 使用场景与用途：

   • 初始化列表应用于任何需要初始化成员变量的场景，尤其是在构造对象时对性能有要求的地方。
   • 它是初始化常量成员、引用成员、没有默认构造函数的类成员的唯一方式。

练习题：

创建一个Rectangle类，它包含两个私有成员变量width和height。需要你：

1. 提供一个构造函数，使用初始化列表来初始化这两个变量。
2. 提供一个成员函数area，计算矩形的面积。
3. 在main函数中创建一个Rectangle对象，设置宽为5，高为3，然后打印出矩形的面积。

// 你的代码
class Rectangle {
private:
    int width;
    int height;
public:
    // 初始化列表在这里
    Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h)    int area() const {
        return width * height;
    }
};

int main() {
    Rectangle rect(5, 3);
    std::cout << "Area: " << rect.area() << std::endl; // 应该输出矩形的面积
    return 0;
}

// 预计输出效果
// Area: 15

答案解析：
在这个练习中，我们定义了一个Rectangle类，其中包含了两个私有成员变量width和height。通过使用初始化列表，我们在构造函数中直接将这两个成员变量初始化。成员函数area简单地返回宽和高的乘积，代表矩形的面积。在main函数中，我们创建了一个Rectangle对象，并打印出其面积。这个练习展示了初始化列表的使用，以及如何在类中封装数据和功能。