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
  • 移動開發(一):使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說,近來想嘗試開發一款安卓APP,考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP,畢竟是使用Visual Studio開發工具,使用起來也比較的順手,結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • 前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫,用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫,它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 項目地址 項目後端地址: https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址: ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址: http://tree ...
  • 話不多說,直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載: https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe,運行開始下載SQL server; 二. ...
  • 前言 隨著物聯網(IoT)技術的迅猛發展,MQTT(消息隊列遙測傳輸)協議憑藉其輕量級和高效性,已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫,為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog支持多種接收器用於日誌存儲,增強器用於添加屬性,LogContext管理動態屬性,支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項,適用於不同需求。 ...
  • 目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據,爬取信息時需要模擬瀏覽器行為,否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下: 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • 1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時,無需重新下載客戶端進行安裝,而是在應用程式啟動的情況下,在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR,Xlua,ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles,Addressable, ...
  • 本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺,其實像阿裡雲,騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後,它會送 ...
  • 通過以下方式可以高效,並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計,確保API端點明確,並使用適當的HTTP方法(如POST用於創建,PUT用於更新)。 設計清晰的請求和響應模型,以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證,確保接收到的數據符合預期格 ...