函数已有主体

随着现代C ++和标准的每次修订，我们可以用更舒适的方式初始化类的字段:静态和非静态:有非静态数据成员初始化(从C ++ 11开始)和内联变量(对于静态)成员(从C ++ 17开始)。

在这篇博文中，你将学习如何使用语法，以及20多年来从C ++ 11到C ++ 14，从C ++ 17到C ++的语法变化。

数据成员的初始化

在C ++ 11之前，如果你有一个类成员，你只能通过构造函数中的初始化列表将其初始化为默认值。

//pre c++ 11 class:struct SimpleType { int field；std::字符串名称；SimpleType():字段(0)，名称(& # 34；你好世界& # 34；){}}从C ++ 11开始，语法有所改进。您可以初始化该字段，并用名称替换声明:

//自c++ 11:struct SimpleType { int field = 0；//现在起作用！std::字符串名称{ & # 34；你好世界& # 34；}//alternate way with { } simpletype(){ }如您所见，变量将在声明位置获取其默认值。不需要在构造函数中设置值。

这个函数叫做*非静态数据成员初始化*或简称NSDMI。

更重要的是，从C ++ 17开始，我们可以使用内联变量来初始化静态数据成员:

struct other type { static const int value = 10；静态内联STD::string class name = & # 34；同学们好& # 34；；OtherType() {}}现在，不需要在对应的cpp文件中定义className。编译器保证所有编译单元只能看到静态成员的一个定义。以前，在C ++ 17之前，您必须将定义放入一个cpp文件中。

注意，对于常量整型静态字段(值)，即使在C ++ 98中，我们也可以“就地”初始化它们。

让我们探索这些有用的函数:NSDMI和内联变量。我们将看到一些例子，以及这些特性在过去几年中是如何改进的。

NSDMI-非静态数据成员初始化

简而言之，编译器将初始化该字段，就像您将它写入构造函数初始化列表一样。

SimpleType(): field(0) {}让我们仔细看看:

怎么运行的

有了一点“机”，我们就可以看到编译器什么时候进行初始化了。

让我们考虑以下类型:

struct SimpleType { int a { initA()}；int b { initB()}；// …};initA()和initB()函数的实现有副作用，它们会记录其他消息:

int initA(){ STD::cout & lt；& lt"initA()被调用\ n & # 34；返回1；} STD::string initB(){ STD::cout & lt；& lt"initB()被调用\ n & # 34；return & # 34你好& # 34；；这让我们可以知道何时调用代码。

例如:

struct SimpleType { int a { initA()}；STD::string b { initB()}；SimpleType(){ } SimpleType(int x):a(x){ } }；并使用:

STD::cout & lt；& lt"简单类型t10 \ n & # 34；SimpleType t0STD::cout & lt；& lt"简单类型t1(10)\ n & # 34；；SimpleType t1(10)；输出:

simple type 0:inita()called inib()called simple type 1(10):initb()called t0默认情况下是初始化的，所以两个字段都用它们的默认值初始化。

第二种情况，对于t1，默认只初始化一个值，另一个值来自构造函数参数。

您可能已经猜到了，编译器将初始化该字段，就像初始化成员初始化列表中的字段一样。因此，它们在调用构造函数体之前获取默认值。

换句话说，编译器将扩展代码:

int a { initA()}；STD::string b { initB()}；simpletype(){ } simpletype(int x):a(x){ } Enter

int a；STD::string b；Simpletype (): a (inita())，b (initb ()) {} simpletype(int x):a(x)，b(initb()){ }其他构造函数呢？

复制和移动构造函数

编译器将执行所有构造函数中的字段初始化，包括复制和移动构造函数。但是，当copy或move构造函数是默认值时，不需要进行额外的初始化。

参见示例:

struct SimpleType { int a { initA()}；STD::string b { initB()}；SimpleType(){ } SimpleType(const SimpleType & other){ STD::cout & lt；& lt"复制ctor \ n & # 34；a = other.ab = other.b};};和使用案例:

简单类型t1；STD::cout & lt；& lt"简单类型T2 = t1:\ n & # 34；；SimpleType t2 = t1输出:

simple type t1:inita()called initb()called simple type 2 = t1:inita()called initb()called copy。点击此处查看代码@Wandbox。

在上面的例子中，编译器用默认值初始化这些字段。这就是为什么最好在复制构造函数中使用初始化列表的原因:

SimpleType(const SimpleType & other):a(other . a)，b(other . b){ STD::cout & lt；& lt"复制ctor \ n & # 34；};我们有:

simple type 1:inita()called initb()called simple type 2 = t1:copy ctor如果依赖编译器生成的默认复制构造函数，也会发生同样的情况:

SimpleType(const SimpleType & other)= default；当您移动构造函数时，也会发生同样的事情。

NSDMI的优势容易写您确定每个成员都正确初始化。声明和默认值在同一位置

当我们有几个构造函数时特别有用。以前，我们将不得不为成员复制初始化代码，或者编写一个自定义方法InitMembers()，该方法将在构造函数中调用。现在，您可以执行默认初始化，构造函数将仅执行其特定工作…

NSDMI是否有负面影响？

很难提出缺点，但让我们试试:

性能：当您具有性能关键型数据结构（例如Vector3D类）时，可能需要使用“空”初始化代码。您可能会有未初始化的数据成员的风险，但是您将保存一些说明。使类在C ++ 11中不聚合，但在C ++ 14中不聚合。请参阅有关C ++ 14更改的部分。由于默认值位于头文件中，因此任何更改都可能导致需要重新编译依赖的编译单元。如果仅在实现文件中设置值，则不是这种情况。感谢Yehezkel在评论中提到它！这个缺点也适用于静态变量，我们将在后面讨论。

你还有其他问题吗？

聚合，NSDMI的C ++ 14更新

最初，在C ++ 11中，如果用默认成员初始化，则类不能是聚合类型:

结构点{ float x = 0.0ffloat y = 0.0f};//韩元& # 39；t用C++11Point myPt { 10.0f，11.0f}编译；我不知道这个问题，但是Shafik Yaghmour在文章下面的评论里指出来了。

在C ++ 11规范中，这样的聚合类型初始化是不允许的，但是在C ++ 14中，这个要求已经被删除了。链接到StackOverflow问题的详细信息。

好在在C ++ 14中已经修复了，所以

点myPt { 10.0f，11.0 f }；编译如预期，请看@Wandbox。

位域的C ++ 20更新

从C ++ 11开始，代码只考虑“通用”字段…但是类中的位字段呢？

类类型{ unsigned int value:4；};这只是C ++ 20中的最新变化，它使您能够编写:

类类型{ unsigned int value:4 = 0；无符号整数秒:4 { 10 }；};C ++ 20接受的建议是C ++ 20 P0683的默认位域初始化程序。

内联变量C ++ 17

到目前为止，我们已经讨论了非静态数据成员。我们在类中声明和初始化静态变量方面有什么改进吗？

在C ++ 11/14中，必须在相应的cpp文件中定义一个变量:

//头文件:struct other type { static int class counter；// …};//实现，CPP fileint other type::class counter = 0；幸运的是，对于C ++ 17，我们也有内联变量，这意味着您可以在一个类中静态内联变量，而无需在cpp文件中定义它们。

//一个头文件，c++ 17:struct other type { static inline int class counter = 0；// …};编译器保证为所有包含类声明的翻译单元精确定义静态变量。内联变量还是静态类变量，所以会在main()调用函数之前进行初始化(你可以在我的独立文章中读到更多，程序启动时静态变量会怎样？)。

这个特性使得开发只有头文件的库更加容易，因为不需要为静态变量创建cpp文件或者使用一些技巧将它们保存在头文件中。

和案例自动

因为我们可以在类中声明和初始化变量，所以有一个有趣的问题auto。我们能用它吗？这似乎是一种自然的方法，将遵循AAA(几乎总是自动的)规则。

您可以使用自动静态变量:

class Type { static inline auto theMeaningOfLife = 42；// int推演}；但不是作为类的非静态成员:

类类型{ auto my field { 0 }；//错误自动参数{ 10.5 f }；//错误}；可惜auto不支持。例如，在海湾合作委员会，我得到了

错误:用占位符& # 39；声明了非静态数据成员；auto & # 39虽然静态成员只是静态变量，这也是为什么编译器推断类型相对容易，但对于常规成员就没那么容易了。主要因为类型和类的布局可能是循环依赖的。如果你对全文感兴趣，可以看看cor3ntin博客上的以下精彩讲解:自动非静态数据成员初始化器的| cor3ntin。

CTAD案例-类模板参数推导

同样，对于非静态成员变量和CTAD，我们也有一些限制:

它适用于静态变量:

class Type { static inline STD::vector int { 1，2，3，4，5，6，7 }；//推导出的向量& ltint & gt};但不是作为非静态成员:

class Type { STD::vector int { 1，2，3，4，5，6，7 }；//错误！};在GCC 10.0上，我得到了

error: 'vector' does not name a type编译器支持

错误:& # 39；矢量& # 39；不命名类型编译器支持

摘要

在本文中，我们回顾了现代C ++如何改变类中成员的初始化。

在C ++ 11中，我们获得了NSDMI-非静态数据成员初始化。现在，您可以声明一个成员变量并用默认值初始化它。在调用构造函数初始化列表中的每个构造函数体之前，将执行初始化。

NSDMI在C ++ 14(聚合)和C ++ 20(现在支持位字段)中得到了改进。

更重要的是，在C ++ 17中，我们获得内联变量，这意味着您可以声明和初始化静态成员，而不必在相应的cpp文件中这样做。

这是一个结合了这些功能的“汇总”示例:

结构窗口{ inline static unsigned int default _ width = 1028；内联静态无符号int default _ height = 768无符号int _ width { default _ width }；无符号int _ height { default _ height }；无符号int _ flags:4 { 0 }；STD::string _ title { & # 34；默认窗口& # 34；};Window(){ } Window(STD::string title):_ title(STD::move(title)){ }//…};

为简单起见，default_width和default_height是静态变量。例如，您可以从配置文件中加载这些静态变量，然后使用它们来初始化默认的窗口状态。

轮到你了

你在你的项目中使用NSDMI吗？你使用静态内联变量作为类成员吗？

你在代码中使用它了吗？

原地址:https://www . bfilipek . com/2015/02/non-static-data-members-initial ization . html。

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