【C++】初始化列表、explicit关键字

1 初始化列表

初始化列表:以一个 冒号开始 ,接着是一个以 逗号分隔的数据成员列表 ,每个 " 成员变量 " 后面跟一个 放在括号中的初始值或表达式。

例如:我们Date类用初始化列表初始化如下

class Date
{
public:
 
	//初始化列表
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		,_month(month)
		,_day(day)
	{	
	}
 
private:
	//声明
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
 
int main()
{
	//对象
	Date d1(2022, 5, 22);
	Date d2;
	return 0;
}

1.1为什么要用初始化列表

初始化列表是对象成员定义的地方,而有些成员必须在定义的地方初始化。

必须在定义时初始化的变量:
(a) 引用成员变量 (b)const成员变量 (c)自定义类型(无默认构造函数)

class A
{
public:
	A(int a)
		:_a(a)
	{
	}
private:
	int _a;
};
 
class Date
{
public:
	
	 //对象成员定义的地方
	Date(int year, int n, int ref,int a)
		:_n(n)
		,_ref(ref)
		,_aa(a)
	{
		_year = year;
	}
	 
private:
	//以下区域属于声明,不属于定义
	
	//可以在定义时初始化;也可以定义时不初始化,后面再赋值修改
	int _year;
 
	//只能在定义的时候初始化
	const int _n;
	int& _ref;
	A _aa;
};

注意:

  1. 每个成员变量在初始化列表中 只能出现一次 ( 初始化只能初始化一次 )
  2. 类中包含以下成员,必须放在初始化列表位置进行初始化:
    (a)引用成员变量
    (b)const 成员变量
    (c)自定义类型成员 ( 该类没有默认构造函数 )
  3. 尽量使用初始化列表初始化,因为不管你是否使用初始化列表,对于自定义类型成员变量,一定会先使用初始化列表初始化。
  4. 成员变量 在类中声明次序就是其在初始化列表中的初始化顺序 ,与其在初始化列表中的先后次序无关。

1.2C++11 的成员初始化新玩法。

C++11 支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值, 但是要注意这里不是初始化,这里是给声明的成员变量 缺省值 。

class B
{
public:
	B(int b = 0)
		:_b(b)
	{
	}
private:
	int _b;
};
class A
{
public:
 
 
private:
	//非静态成员变量,可以在成员声明时给缺省值
	int a = 10;
	B b = 20;//隐士类型转换
	int* p = (int*)malloc(4);
};

注意:静态成员不能在此赋值,因为静态成员不会在初始化列表初始化。

2 explicit关键字

构造函数不仅可以构造与初始化对象,对于单个参数的构造函数,还具有类型转换的作用。

class Date
{
public:
    Date(int year)
		:_year(year)
	{
		cout << "Date(int year)" << endl;
	}
 
	Date(const Date& d)
	{
		cout << "Date(const Date& d)" << endl;
	}
 
private:
	int _year;
};
 
int main()
{
	Date d1(2022);//构造
	//隐士类型的抓换
	Date d2 = 2022;//构造+拷贝构造 -》优化
 
	return 0;
}

我们可以发现2022是int类型,而d2是Date类型,因此这里发生了隐式转换。如果不想发生类型转换在构造函数前加上explicit即可。
在这里插入图片描述

class Date
{
public:
	explicit Date(int year)
		:_year(year)
	{
		cout << "Date(int year)" << endl;
	}
 
private:
	int _year;
};
 
int main()
{
	Date d1(2022);//构造
	//隐士类型的抓换
	Date d2 = 2022;//构造+拷贝构造 -》优化
 
	return 0;
}

此时就会发生错误:
在这里插入图片描述
上述代码可读性不是很好,用explicit修饰构造函数,将会禁止单参构造函数的隐式转换。

### C++ 中 `explicit` 关键字的作用和用法 #### 单参数构造函数中的使用 在C++中,`explicit`关键字主要用于防止编译器执行不必要的隐式类型转换。当定义了一个只接受单一参数的构造函数时,如果不加`explicit`修饰,则该构造函数可以被用来实现从其参数类型的对象到类类型的隐式转换。这可能会导致一些难以察觉的错误。 通过声明为`explicit`,能够阻止这些潜在危险的行为发生,使得只有显式的强制转换才能触发此类构造过程[^1]: ```cpp class MyClass { public: // 不带 explicit 的构造函数允许隐式转换 MyClass(int value); }; void func(MyClass obj); int main() { int num = 5; // 下面这一行会因为存在无参构造而成功编译并运行, // 导致意料之外的对象创建行为。 func(num); } ``` 如果我们将上述例子中的构造函数改为带有`explicit`的关键字形式: ```cpp class MyClass { public: // 带有 explicit 的构造函数不允许隐式转换 explicit MyClass(int value); }; ``` 此时再尝试传递整数给期望接收`MyClass`实例的地方将会引发编译期报错,除非程序员明确指定了类型转换操作。 #### 转换运算符上的应用 除了应用于单个参数的构造函数外,`explicit`也可以标注于用户自定义类型之间的转换运算符上。同样地,这样做是为了避免不希望发生的自动转型情况的发生: ```cpp class IntWrapper { private: int m_value; public: // 显式指定此转换仅能由显示转换完成 explicit operator bool() const noexcept { return static_cast<bool>(m_value); } }; ``` 在这个案例里,即使有一个布尔上下文环境(比如条件判断),也不会让`IntWrapper`对象直接参与逻辑表达式的求值;相反,必须采用静态或动态方式来实施必要的转变动作。 关于多参数构造的情况,并不在`explicit`的应用范围内,因此对于这种情况下的处理方法并不涉及`explicit`关键字本身[^2]。然而值得注意的是,在某些版本之后的标准库支持下,可以通过大括号语法来进行初始化列表风格的新建工作,但这属于另一个话题了。
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