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Effective C++ 条款04：确定对象被使用前已先被初始化

news 2025/7/27 22:01:59

Effective C++ 条款4：确定对象被使用前已先被初始化

核心思想：永远在使用对象前将其初始化。未初始化对象是未定义行为的常见来源，尤其对于内置类型。

1. 内置类型手动初始化

int x = 0;                   // 手动初始化
const char* text = "Hello";   // 指针初始化
double d;                     // ❌ 危险！未初始化（值随机）

2. 类成员使用初始化列表

原因：

避免先默认构造再赋值的性能开销
const 成员和引用成员必须用初始化列表

class PhoneNumber { /*...*/ };class ABEntry {
public:ABEntry(const std::string& name, const std::string& address, const std::list<PhoneNumber>& phones);
private:std::string theName;std::string theAddress;std::list<PhoneNumber> thePhones;int numTimesConsulted;
};// ✅ 正确：初始化列表（高效且安全）
ABEntry::ABEntry(const std::string& name, const std::string& address, const std::list<PhoneNumber>& phones)
: theName(name),                 // 调用string拷贝构造函数theAddress(address),           // 同上thePhones(phones),             // 调用list拷贝构造函数numTimesConsulted(0)           // 内置类型显式初始化
{}                               // 构造函数体为空// ❌ 错误：构造函数内赋值（效率低）
ABEntry::ABEntry(...)
{ theName = name;              // 先默认构造再赋值theAddress = address;        // 额外开销！thePhones = phones;numTimesConsulted = 0;       // 此时才"初始化"
}

3. 初始化顺序规则

成员初始化顺序只取决于声明顺序（与初始化列表顺序无关）
始终按成员声明顺序写初始化列表

class C {int a;int b;
public:// ❌ 危险：实际初始化顺序 a(b) -> b(val)（a使用未初始化的b）C(int val) : b(val), a(b) {} // ✅ 正确：声明顺序=初始化顺序C(int val) : a(val), b(a) {} 
};

4. 静态对象初始化问题（跨编译单元）

问题：不同编译单元的全局静态对象初始化顺序不确定

// FileSystem.cpp
class FileSystem { public: int numDisks() const; };
extern FileSystem tfs;  // 全局对象// Directory.cpp
class Directory {
public:Directory() {int disks = tfs.numDisks(); // ❌ tfs可能尚未初始化}
};
Directory tempDir;      // 依赖tfs的全局对象

解决方案：使用局部静态对象（Singleton模式）

// 用函数代替直接访问全局对象
FileSystem& tfs() {static FileSystem fs;  // 首次调用时初始化return fs;
}Directory& tempDir() {static Directory td;   // 首次调用时初始化（此时tfs()已可用）return td;
}