何謂初始化列表

與其他函數不同，構造函數除了有名字，參數列表和函數體之外，還可以有初始化列表。初始化列表以冒號開頭，後跟一系列以逗號分隔的初始化字段。在C++中，struct和class唯一的區別就是struct的所有成員默認都是public的，所以如果不考慮成員的可訪問性，這兩者是沒有區別的，而這裡我們不考慮訪問性的問題，所以下面的代碼都以struct來演示。

struct foo
{
    string name ;
    int id ;
    foo(string s, int i):name(s), id(i){} ; // 初始化列表
};

構造函數的兩個執行階段

構造函數的執行可以分成兩個階段，初始化階段和計算階段，初始化階段先於計算階段。

初始化階段

所有類類型（class type）的成員都會在初始化階段初始化，即使該成員沒有出現在構造函數的初始化列表中。

計算階段

一般用於執行構造函數體內的賦值操作，下面的代碼定義兩個結構體，其中Test1有構造函數，拷貝構造函數及賦值運算符，為的是方便查看結果。Test2是個測試類，它以Test1的對象為成員，我們看一下Test2的構造函數是怎麼樣執行的。

struct Test1
{
    Test1() // 無參構造函數
    { 
        cout << Construct Test1 << endl ;
    }

    Test1(const Test1& t1) // 拷貝構造函數
    {
        cout << Copy constructor for Test1 << endl ;
        this->a = t1.a ;
    }

    Test1& operator = (const Test1& t1) // 賦值運算符
    {
        cout << assignment for Test1 << endl ;
        this->a = t1.a ;
        return *this;
    }

    int a ;
};

struct Test2
{
    Test1 test1 ;
    Test2(Test1 &t1)
    {
        test1 = t1 ;
    }
};

調用代碼

Test1 t1 ;
Test2 t2(t1) ;

輸出

解釋一下，第一行輸出結果對應調用代碼中第一行，構造一個Test1對象。第二行輸出對應Test2構造函數中的代碼，用默認的構造函數初始化對象test1，這就是所謂的初始化階段。第三行輸出對應Test1的賦值運算符，對test1執行賦值操作，這就是所謂的計算階段。

為什麼使用初始化列表

初始化類的成員有兩種方式，一是使用初始化列表，二是在構造函數體內進行賦值操作。使用初始化列表主要是基於性能問題，對於內置類型，如int, float等，使用初始化類表和在構造函數體內初始化差別不是很大，但是對於類類型來說，最好使用初始化列表，為什麼呢？由上面的測試可知，使用初始化列表少了一次調用默認構造函數的過程，這對於數據密集型的類來說，是非常高效的。同樣看上面的例子，我們使用初始化列表來實現Test2的構造函數

struct Test2
{
    Test1 test1 ;
    Test2(Test1 &t1):test1(t1){}
}

使用同樣的調用代碼，輸出結果如下。

第一行輸出對應調用代碼的第一行。第二行輸出對應Test2的初始化列表，直接調用拷貝構造函數初始化test1，省去了調用默認構造函數的過程。所以一個好的原則是，能使用初始化列表的時候盡量使用初始化列表。

哪些東西必須放在初始化列表中

除了性能問題之外，有些時場合初始化列表是不可或缺的，以下幾種情況時必須使用初始化列表

• 常量成員，因為常量只能初始化不能賦值，所以必須放在初始化列表裡面
• 引用類型，引用必須在定義的時候初始化，並且不能重新賦值，所以也要寫在初始化列表裡面
• 沒有默認構造函數的類類型，因為使用初始化列表可以不必調用默認構造函數來初始化，而是直接調用拷貝構造函數初始化。

  對於沒有默認構造函數的類，我們看一個例子。

   
  

  struct Test1
  {
      Test1(int a):i(a){}
      int i ;
  };
  
  struct Test2
  {
      Test1 test1 ;
      Test2(Test1 &t1)
      {
          test1 = t1 ;
      }
  };

   
  

  以上代碼無法通過編譯，因為Test2的構造函數中test1 = t1這一行實際上分成兩步執行。

  1. 調用Test1的默認構造函數來初始化test1

  2. 調用Test1的賦值運算符給test1賦值

  但是由於Test1沒有默認的構造函數，所謂第一步無法執行，故而編譯錯誤。正確的代碼如下，使用初始化列表代替賦值操作。

  struct Test2
  {
      Test1 test1 ;
      Test2(Test1 &t1):test1(t1){}
  }

  成員變量的初始化順序

  成員是按照他們在類中出現的順序進行初始化的，而不是按照他們在初始化列表出現的順序初始化的，看代碼。

  struct foo
  {
      int i ;
      int j ;
      foo(int x):i(x), j(i){}; // ok, 先初始化i，後初始化j
  };

  再看下面的代碼

  struct foo
  {
      int i ;
      int j ;
      foo(int x):j(x), i(j){} // i值未定義
  };

  這裡i的值是未定義的，雖然j在初始化列表裡面出現在i前面，但是i先於j定義，所以先初始化i，但i由j初始化，此時j尚未初始化，所以導致i的值未定義。所以，一個好的習慣是，按照成員定義的順序進行初始化。

  同樣再看看下面的代碼

  class Data{

  public:
  int i;
  int j;
  int k;
  Data(int a):j(a),k(i),i(i)
  {
  }
  };
  這種寫法有問題，按照此寫法，只有j的值等於a的值，k和i的值都是未定義的。