统一初始化

初始化
统一初始化（Uniform initialization）

初始化

C++的初始化有很多方式：默认初始化，值初始化，直接初始化，拷贝初始化，列表初始化

1.默认初始化（default initialization）

默认初始化是指定义变量时没有指定初值时进行的初始化操作。

（1）内置类型变量（如int，double，bool等），如果定义在语句块外（即｛｝外），则变量被默认初始化为0；如果定义在语句块内（即｛｝内），变量将拥有不确定的值。

#include <iostream>
using namespace std;
int a;
int main()
{
    int b;
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    return 0;
}

输出结果：

（2）对于类类型的变量（如string或其他自定义类型），不管定义于何处，都会执行默认构造函数。如果该类没有默认构造函数，则会引发错误。因此，建议为每个类都定义一个默认构造函数（=default）。

示例一：默认构造函数由编译器自动生成

#include <iostream>
using namespace std;
class testA
{
    public:
        void printf() const
        {
            cout << data << endl;
        }
    private:
        int data;
};

testA a;
int main()
{
    testA b;

    a.printf();
    b.printf();

    return 0;
}

输出结果：

示例二：定义一个构造函数，阻止编译器自动生成默认构造函数

#include <iostream>
using namespace std;

class testA
{
    public:
        testA(int a)
        {
            data = a;
        }

        void printf() const
        {
            cout << data << endl;
        }
    private:
        int data;
};

testA a;

int main()
{
    testA b;

    a.printf();
    b.printf();

    return 0;
}

编译出错：error:no matching function for call to ‘testA::testA()’

a与b都无法初始化

2.值初始化（value initialization）

值初始化是值使用了初始化器（即使用了圆括号或花括号）但却没有提供初始值的情况。

#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
 
struct T1
{
    int mem1;
    std::string mem2;
}; // 隐式默认构造函数
 
struct T2
{
    int mem1;
    std::string mem2;
    T2(const T2&) { } // 用户提供的复制构造函数
};                    // 无默认构造函数
 
struct T3
{
    int mem1;
    std::string mem2;
    T3() { } // 用户提供的默认构造函数
};
 
std::string s{}; // 类 => 默认初始化，值为 ""
 
int main()
{
    int n{};                // 标量 => 零初始化，值为 0
    double f = double();    // 标量 => 零初始化，值为 0.0
    int* a = new int[10](); // 数组 => 每个元素的值初始化
                            //          每个元素的值为 0
    T1 t1{};                // 有隐式默认构造函数的类 =>
                            //     t1.mem1 被零初始化，值为 0
                            //     t1.mem2 被默认初始化，值为 ""
//  T2 t2{};                // 错误：类无默认构造函数
    T3 t3{};                // 有用户提供默认构造函数的类 =>
                            //     t3.mem1 被默认初始化为不确定值
                            //     t3.mem2 被默认初始化，值为 ""
    std::vector<int> v(3);  // 值初始化每个元素
                            // 每个元素的值为 0
    std::cout << s.size() << ' ' << n << ' ' << f << ' ' << a[9] << ' ' << v[2] << '\n';
    std::cout << t1.mem1 << ' ' << t3.mem1 << '\n';
    delete[] a;
}

输出结果：

3.直接初始化（direct initialization）

直接初始化是指采用小括号的方式进行变量初始化（小括号里一定要有初始值，如果没提供初始值，那就是值初始化了！）

#include <string>
#include <iostream>
#include <memory>

struct Foo {
    int mem;
    explicit Foo(int n) : mem(n) {}
};

int main()
{
    std::string s1("test"); // 自 const char* 的构造函数
    std::string s2(10, 'a');

    std::unique_ptr<int> p(new int(1)); // OK：允许 explicit 构造函数
//  std::unique_ptr<int> p = new int(1); // 错误：构造函数为 explicit

    Foo f(2); // f 被直接初始化：
              // 构造函数形参 n 从右值 2 复制初始化
              // f.mem 从形参 n 直接初始化
//  Foo f2 = 2; // 错误：构造函数为 explicit

    std::cout << s1 << ' ' << s2 << ' ' << *p << ' ' << f.mem  << '\n';
}

输出结果：

4.拷贝初始化（copy initialization）

拷贝初始化是指采用等号（=）进行初始化的方式。

#include <string>
#include <utility>
#include <memory>
 
struct A 
{
  operator int() { return 12; }
};
 
struct B 
{
  B(int) {}
};
 
int main()
{
    std::string s = "test"; // OK：构造函数非 explicit
    std::string s2 = std::move(s); // 此复制初始化进行移动
 
//  std::unique_ptr<int> p = new int(1); // 错误：构造函数为 explicit
    std::unique_ptr<int> p(new int(1)); // OK：直接初始化
 
 
    int n = 3.14;    // 浮点整型转换
    const int b = n; // 不受 const 与否
    int c = b;       // ……影响
 
 
    A a;
    B b0 = 12;
//    B b1 = a; // < 错误：要求从 'A' 到非标量类型 'B' 的转换
    B b2{a};        // < 等同：调用 A::operator int() ，然后是::B(int)
    B b3 = {a};     // <
    auto b4 = B{a}; // <
 
//    b0 = a; // < 错误：需要重载赋值运算符
}

（1）对于内置类型变量（如int，double，bool等），直接初始化与拷贝初始化差别可以忽略不计。

（2）对于类类型的变量（如string或其他自定义类型），直接初始化调用类的构造函数（调用参数类型最佳匹配的那个），拷贝初始化调用类的拷贝构造函数。

特别的，当对类类型变量进行初始化时，如果类的构造函数采用了explicit修饰而且需要隐式类型转换时，则只能通过直接初始化而不能通过拷贝初始化进行操作。