Effective C++_笔记_条款04_确定对象被使用之前已先被初始化

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    读取未初始化的值会导致不确定的行为。在某些平台上，仅仅只是读取为初始化的值，就有可能让你的程序终止运行。更可能的情况是读入一些“半随机”bits，污染了正在进行读取的那个对象，最终导致不可测知的程序行为，以及令人不愉快的调试过程。

    提出最佳准则：永远在使用对象之前将它初始化。分为两部分：对于无任何成员的内置类型，你必须手工完成此事；至于内置类型以外的其他任何东西，初始化责任落在构造函数身上，规则：确保每一个构造函数都将对象的每一个成员初始化。

    这个规则很容易奉行，有两点需要注意：

 

1 赋值和初始化的区别

 

    考虑一个用来表现通讯簿的class，其构造函数如下：

 

class PhoneNumber{...};
class ABEntry{
public:
    ABEntry ( const string& name , const string& address ,
              const list<PhoneNumber>& Phones ) ;

private:
    string theName ;
    string theAddress ;
    list<PhoneNumber> thePhones ;
    int numTimeConsulted ;
};

ABEntry::ABEntry( const string& name , const string& address ,
                  const list<PhoneNumber>& Phones )
{
    theName = name ;       //这些都是赋值，而非初始化
    theAddress = address ;
    thePhones = phones ;
    numTimeConsulted = 0 ;
}

 

    这会导致ABEntry对象带有你期望的值，但不是最佳做法。C++规定，对象的成员变量的初始化动作发生在进入构造函数本体之前。在ABEntry的构造函数内，theName、theAddress和thePhones都不是被初始化，而是被赋值。初始化发生的时间更早，发生于这些成员的default构造函数被自动调用之时（比进入ABEntry的构造函数本体的时间更早）。但这对numTimeConsulted不为真，因为它属于内置类型，不保证一定在你看到的那个赋值动作的时间点之前获得初值。ABEntry的构造函数的一个较佳的写法是，使用所谓的member initialization list（成员初值列）替换赋值动作：

 

ABEntry::ABEntry ( const string& name , const string& address ,
                   const list<PhoneNumber>& phones )
    :theName(name),       //现在，这些都是初始化
     theAddress(address),
     thePhones(phones),
     numTimeConsulted(0)
{}

 

    这个构造函数和上一个的最终结果相同，但通常效率更高。基于赋值的那个版本首先调用自定义类型成员变量的default的构造函数为它们设初值，然后立刻再对它们赋予新值。default构造函数的一切作为因此浪费了。成员初值列的做法避免了这一问题，因为初值列中针对各个成员变量而设的实参，被拿去作为各个成员变量之构造函数的实参，调用copy构造函数。

    对于大多数类型而言，比起先调用default构造函数然后再调用copy assignment操作符，单只调用一次copy构造函数是比较高效的，有时甚至高效很多。对于内置类型，其初始化和赋值的成本相同，但为了一致性最好也通过成员初值列来初始化。同样道理，甚至当你想要default构造一个成员变量，你都可以使用成员初值列，只要指定无物作为初始化实参即可。请立下一个规则：规定总是在初值列中列出所有变量，以免还要记住哪些成员变量无需初值。

    有些情况下即使成员变量属于内置类型，也一定要使用成员初值列。是的，如果成员变量是const或reference，它们就一定需要初值，不能被赋值。为避免需要记住成员变量何时必须在成员初值列中初始化，何时不需要，最简单的做法就是：总使用成员初值列。这样做有时绝对必要，且又往往比赋值更高效。

    许多classes拥有多个构造函数，每个构造函数有自己的成员初值列。如果这种classes存在许许多多的成员变量和/或base classes，多份成员初值列的存在就会导致不受欢迎的重复和无聊的工作。这种情况下可以合理地在初值列中遗漏那些“赋值表现像初始化一样好”的成员变量，改用赋值操作，并将那些赋值操作移往某个函数（通常private），供所有构造函数调用。这种做法在“成员变量的初值系由文件或数据库读入”时特别有用。

    另外，C++有着十分固定的“成员初始化次序”：base class更早于derived class被初始化，而class的成员变量总是以其声明次序被初始化。

 

2 “不同编译单元内定义之non-local static对象”的初始化次序

 

    我们的问题是：如果某编译单元内的某个non-local static 对象的初始化动作使用了另一编译单元内的某个non-local static 对象，它所使用到的这个对象可能未被初始化，因为C++对“定义于不同编译单元内的non-local static对象”的初始化次序并无明确的定义。

    书上有个例子，大家可以看看。幸运地是一个小小的设计便可完全消除这个问题。唯一需要做的是：将每个non-local static 对象搬到自己的专属函数内(该对象在此函数内被声明为static)。这些函数返回一个reference指向它所含的对象。然后用户调用这些函数，而不直接指涉这些对象。换句话说，non-local static对象被local static对象替换了。

    这个手法的基础在于：C++保证，函数内的local static 对象会在“该函数被调用期间”“首次遇上该对象之定义式”时被初始化。所以你如果以“函数调用”替换“直接访问non-local static 对象”，你就获得了保证，保证你获得的那个reference将指向一个历经初始化的对象。

 

   请记住：

（1）为内置类型进行手工初始化，因为C++不保证初始化它们。

（2）构造函数最好使用成员初值列，而不要在构造函数本体内使用赋值操作。初值列列出的成员变量，其排列次序应该和它们在class中声明的次序相同。

（3）为免除“跨编译单元之初始化次序”问题，以local static对象替换non-local static对象。