條款04:確定對象使用前已被初始化

来源:https://www.cnblogs.com/songhe364826110/archive/2020/01/13/12189804.html
-Advertisement-
Play Games

[TOC] 1. 總結 無論是在初始化列表中,還是在構造函數體內,請為內置類型對象進行手工初始化,因為C++不保證初始化它們 最好使用初始化列表進行初始化,而不要在構造函數體中使用賦值;初始化列表最好列出所有的成員變數,其排列順序應該和它們在class中的聲明順序相同 為了避免"不同源文件內定義的n ...


目錄

1. 總結

  • 無論是在初始化列表中,還是在構造函數體內,請為內置類型對象進行手工初始化,因為C++不保證初始化它們
  • 最好使用初始化列表進行初始化,而不要在構造函數體中使用賦值;初始化列表最好列出所有的成員變數,其排列順序應該和它們在class中的聲明順序相同
  • 為了避免"不同源文件內定義的non-local static對象在編譯時的初始化順序"問題,請以local static對象替換non-local static對象

2. 構造函數體 VS 初始化列表

在C++中,關於對象的初始化動作何時一定發生,何時不一定發生這個問題,最佳的處理辦法就是:永遠在使用對象之前先將它初始化。

  • 對於內置類型對象,由於C++不保證是否初始化以及何時初始化它們,因此無論是在初始化列表中,還是在構造函數體內,你必須手工完成這項工作
  • 對於自定義類型對象,初始化工作由構造函數進行,規則也很簡單:確保每一個構造函數都將對象的每一個成員初始化

關於在構造函數中初始化,重要的一點是不要混淆了賦值和初始化。

class PhoneNumber { ... };
class ABEntry
{
private:
    std::string theName;
    std::string theAddress;
    std::list<PhoneNumber> thePhones;
    int numTimesConsulted;
public:
    ABEntry{const std::string &name, const std::string &address,
            const std::list<PhoneNumber> &phones};
};

/* 正確可行但不是最好的方法:在構造函數體內對成員變數進行賦值 */
ABEntry::ABEntry{const std::string &name, const std::string &address,
                 const std::list<PhoneNumber> &phones}
{
    theName = name;         //theName、theAddress、thePhones都是賦值,
    theAddress = address;   //而不是初始化。
    thePhones = phones;
    numTimesConsulted = 0;
}

/* 較好的方法:使用初始化列表對成員變數進行初始化 */
ABEntry::ABEntry{const std::string &name, const std::string &address,
                 const std::list<PhoneNumber> &phones}
        :theName(name),
         theAddress(address),
         thePhones(phones),
         numTimesConsulted(0)  //為了一致性,內置類型對象初始化最好也在初始化列表中進行
{

}
  • 第一種方法基於賦值,首先調用default構造函數對theName、theAddress和thePhones進行初始化,然後進入構造函數,再分別對它們進行賦值。
  • 第二種方法基於初始化列表,在初始化列表中使用3個參數分別對theName、theAddress和thePhones進行copy構造初始化。

對大多數類型而言,比起先調用default構造函數然後再調用operator =,單隻調用一次copy構造函數是比較高效的,有時甚至高效得多。
而對於內置類型對象如numTimesConsulted,其初始化和賦值的成本是一樣的,但為了一致性最好也通過初始化列表來初始化。

如果成員變數是const或reference,那麼不管是內置類型還是自定義類型,都一定需要初值,不能被賦值,都只能通過初始化列表進行初始化(見條款5)。
為避免需要記住何時必須使用初始化列表,何時不需要,最簡單的做法就是:

  • 總是使用初始化列表
  • 總是在初始化列表中列出所有成員變數
  • 初始化列表中成員變數的排列順序應該和它們在class中的聲明順序相同

但是,一些class有多個構造函數,而且有許多成員變數和/或base class,如果每個構造函數都使用初始化列表,那麼就會造成大量的代碼重覆。
這種情況下,可以合理地對"賦值和初始化開銷一樣"的成員變數改用賦值操作,並將這些賦值操作封裝到一個private init函數中,供所有構造函數調用。
這種做法在"成員變數的初始值來自於文件或資料庫讀入"時特別有用。然而,比起經由賦值操作完成的"偽初始化",通過初始化列表完成的"真正初始化"通常更加可取。

3. 對象的初始化順序問題

C++在單個對象創建時有著十分固定的成員初始化順序,口訣就是"先父母,再客人,後自己"。

  • 先調用父類的構造函數
  • 再調用成員變數的構造函數,調用順序與聲明順序相同
  • 最後調用類自身的構造函數

如果已經在初始化列表中對base class和所有成員變數進行了初始化,那就只剩下一個問題——"不同源文件內定義的non-local static對象"的初始化問題。
先來明確下概念,函數內定義的static對象稱為local static對象,其他地方定義的static對象稱為non-local static對象。
現在,我們關心的問題涉及至少兩個源文件,每個源文件中都至少含有一個non-local static對象,因此可能發生如下問題。

  • 某個源文件中的non-local static對象初始化需要使用另一個源文件中的non-local static對象
  • 但另一個源文件內的non-local static對象可能尚未被初始化

產生該問題的原因是C++對不同源文件中的non-local static對象初始化順序沒有明確定義,幸運的是通過一個小小的設計便可完全消除該問題,唯一需要做的是:

  • 將每個non-local static對象放到自己的專屬函數中,這些函數返回一個reference指向它所含的對象
  • 然後用戶調用這些專屬函數,而不直接使用這些對象

該方法實際上是用local static對象替換了non-local static對象,這也是Singleton模式的一個常見實現手法。該方法之所以管用,是因為:

  • C++保證函數內的local static對象會在該第一次調用該函數時被初始化
  • 如果你從未調用過這些函數,就不會引發構造和析構成本

可以看到,這種結構下的函數體往往十分簡單固定:第一行定義並初始化一個local static對象,第二行返回一個引用指向它。
這使得它們非常適合實現為inline函數,尤其是需要被頻繁調用的場合;但從另一個角度看,內含static對象也使得它們成為線程不安全函數。

class FileSystem { ... };

//static FileSystem tfs;  //FileSystem.cpp中定義的non-local static對象

//tfs的專屬函數,用來替換tfs對象
FileSystem &tfs()
{
    static FileSystem fs;  //定義並初始化一個local static對象fs
    return fs;             //返回一個reference指向上述對象
}
class Directory { ... };

Directory::Directory()
{
    //...
    std::size_t disks = tfs().numDisks();
    //...
}

//static Directory tempDir;  //Directory.cpp中定義的non-local static對象,tempDir的初始化依賴於FileSystem.cpp中的tfs對象先初始化完成

//tempDir的專屬函數,用來替換tempDir對象
Directory &tempDir()
{
    static Directory td;  //定義並初始化一個local static對象td
    return td;            //返回一個reference指向上述對象
}

您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 話說印度研發了最新款的智能機器人,代號“七弟”,用於執行特殊任務。 由於開發者的大意疏忽,七弟的內核程式中存在一個隱晦的bug:當周圍播放電子音樂時,電子音樂中強烈且帶節奏的聲波會影響七弟周圍的空氣密度,進而干擾裡面電子元件的電容電壓值,當電容釋放時會執行一段固定的步行程式。但是電音中的節拍時長限制 ...
  • 遞歸案例 遞歸案例: 求一個數字各個位數上的數字的和: 123 >6 1+2+3 //遞歸案例:求一個數字各個位數上的數字的和: 123 >6 1+2+3 function getEverySum(x) { if (x < 10) { return x; } //獲取的是這個數字的個位數 retur ...
  • 遞歸 遞歸: 函數中調用函數自己, 此時就是遞歸, 遞歸一定要有結束的條件 var i = 0; function f1() { i++; if (i < 5) { f1(); } console.log("從前有個山,山裡有個廟,廟裡有個和尚給小和尚講故事"); } f1(); ...
  • 最近看了《Head First Design Patterns》這本書。正如其名,這本書講的是設計模式(Design Patterns),而這本書的第一章,講的是很重要的一些設計原則(Design Principles)。 Identify the aspects of your applicati ...
  • 緩存中間件 緩存架構的實現(下) 前言 緩存架構,說白了就是利用各種手段,來實現緩存,從而降低伺服器,乃至資料庫的壓力。 這裡把之前提出的緩存架構的技術分類放出來: 瀏覽器緩存 Cookie LocalStorage SessionStorage CDN緩存 負載層緩存 Nginx緩存模塊 Squi ...
  • 棧中的數據都是以棧幀(Stack Frame)的格式存在,棧幀是一個記憶體區塊,是一個數據集,是一個有關方法( Method )和運行期數據的數據集,當一個方法A被調用時就產生了一個棧幀 Fl ,並被壓入到棧中, A方法又調用了B方法,於是產生棧幀 F2 也被壓入棧,B方法又調用了C方法,於是產生棧幀... ...
  • 一、String類 1.String類是不可以變類,也就是說String對象聲明後 2.java.lang.String;是字元串類型 (1)字元串一旦創建不可再改變,“abc”字元串對象一旦創建,不可在改變成“abcd”。 (2)提升字元串的訪問效率:在程式中使用了“緩存”技術,所以在java中所 ...
  • 重新認識基本類型的變數 變數的基本邏輯——有定才有變。在人看來,固定的是名字,變化的是名字對應的值。對電腦來說,固定的是地址,變化的是它的值。 理解電腦如何使用記憶體來完成變數的功能的: 記憶體就像一堆白紙,只能通過頁碼編號進行訪問,也就是所謂的記憶體地址。 變數就是使用一個固定地址加上這個地址對應的 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 前言 在我們開發過程中基本上不可或缺的用到一些敏感機密數據,比如SQL伺服器的連接串或者是OAuth2的Secret等,這些敏感數據在代碼中是不太安全的,我們不應該在源代碼中存儲密碼和其他的敏感數據,一種推薦的方式是通過Asp.Net Core的機密管理器。 機密管理器 在 ASP.NET Core ...
  • 新改進提供的Taurus Rpc 功能,可以簡化微服務間的調用,同時可以不用再手動輸出模塊名稱,或調用路徑,包括負載均衡,這一切,由框架實現並提供了。新的Taurus Rpc 功能,將使得服務間的調用,更加輕鬆、簡約、高效。 ...
  • 順序棧的介面程式 目錄順序棧的介面程式頭文件創建順序棧入棧出棧利用棧將10進位轉16進位數驗證 頭文件 #include <stdio.h> #include <stdbool.h> #include <stdlib.h> 創建順序棧 // 指的是順序棧中的元素的數據類型,用戶可以根據需要進行修改 ...
  • 前言 整理這個官方翻譯的系列,原因是網上大部分的 tomcat 版本比較舊,此版本為 v11 最新的版本。 開源項目 從零手寫實現 tomcat minicat 別稱【嗅虎】心有猛虎,輕嗅薔薇。 系列文章 web server apache tomcat11-01-官方文檔入門介紹 web serv ...
  • C總結與剖析:關鍵字篇 -- <<C語言深度解剖>> 目錄C總結與剖析:關鍵字篇 -- <<C語言深度解剖>>程式的本質:二進位文件變數1.變數:記憶體上的某個位置開闢的空間2.變數的初始化3.為什麼要有變數4.局部變數與全局變數5.變數的大小由類型決定6.任何一個變數,記憶體賦值都是從低地址開始往高地 ...
  • 如果讓你來做一個有狀態流式應用的故障恢復,你會如何來做呢? 單機和多機會遇到什麼不同的問題? Flink Checkpoint 是做什麼用的?原理是什麼? ...
  • C++ 多級繼承 多級繼承是一種面向對象編程(OOP)特性,允許一個類從多個基類繼承屬性和方法。它使代碼更易於組織和維護,並促進代碼重用。 多級繼承的語法 在 C++ 中,使用 : 符號來指定繼承關係。多級繼承的語法如下: class DerivedClass : public BaseClass1 ...
  • 前言 什麼是SpringCloud? Spring Cloud 是一系列框架的有序集合,它利用 Spring Boot 的開發便利性簡化了分散式系統的開發,比如服務註冊、服務發現、網關、路由、鏈路追蹤等。Spring Cloud 並不是重覆造輪子,而是將市面上開發得比較好的模塊集成進去,進行封裝,從 ...
  • class_template 類模板和函數模板的定義和使用類似,我們已經進行了介紹。有時,有兩個或多個類,其功能是相同的,僅僅是數據類型不同。類模板用於實現類所需數據的類型參數化 template<class NameType, class AgeType> class Person { publi ...
  • 目錄system v IPC簡介共用記憶體需要用到的函數介面shmget函數--獲取對象IDshmat函數--獲得映射空間shmctl函數--釋放資源共用記憶體實現思路註意 system v IPC簡介 消息隊列、共用記憶體和信號量統稱為system v IPC(進程間通信機制),V是羅馬數字5,是UNI ...