一、构造函数的基本语法
1. 定义构造函数
构造函数是类的特殊成员函数，用于初始化对象的状态。它的名称必须与类名相同，且没有返回类型（连void也没有）。
基本形式：
class MyClass {
public:
// 构造函数声明
MyClass(参数列表);
};
// 构造函数定义（类外实现）
MyClass::MyClass(参数列表) {
// 构造函数体（初始化代码）
}
2. 默认构造函数
如果类没有定义任何构造函数，编译器会自动生成一个默认构造函数（无参数）。如果自定义了构造函数，但仍需默认构造函数，可以显式定义：
class MyClass {
public:
MyClass() = default; // 显式声明默认构造函数
};
二、成员初始化列表（冒号:的作用）
1. 什么是成员初始化列表？
构造函数后的冒号 : 用于启动成员初始化列表，允许在构造函数体执行前直接初始化成员变量（尤其是那些必须在创建时初始化的成员，如const成员、引用成员、类类型成员等）。
语法：
ClassName::ClassName(参数列表)
: member1(value1), member2(value2), ... { // 初始化列表
// 构造函数体
}
2. 为什么必须用初始化列表？
某些成员变量必须在初始化列表中初始化，而不能在构造函数体内赋值：
- 常量成员（
const成员）：const变量必须在创建时初始化。 - 引用成员：引用必须在初始化时绑定到某个对象。
- 类类型成员（无默认构造函数）：如果成员是另一个类的对象，且该类没有默认构造函数，必须通过初始化列表显式调用其构造函数。
示例：
class Example {
private:
const int maxValue; // const成员
int& ref; // 引用成员
std::string name; // 类类型成员（有默认构造函数）
public:
// 必须通过初始化列表初始化const和引用成员
Example(int value, int& r)
: maxValue(value), ref(r), name("Unknown") {
// 构造函数体（name可以在体内赋值，但效率更低）
}
};
3. 初始化列表的优势
- 效率更高：对于类类型成员（如
std::string、其他自定义类），初始化列表直接调用成员的构造函数，而构造函数体内赋值会先调用默认构造函数，再调用赋值运算符。 - 避免重复初始化：初始化列表直接初始化，而构造函数体内是先默认初始化再赋值。
- 解决依赖问题：成员的初始化顺序由它们在类中的声明顺序决定，与初始化列表中的顺序无关（但建议保持顺序一致）。
示例对比：
class Point {
private:
int x;
int y;
public:
// 低效方式（先默认初始化x,y，再赋值）
Point(int a, int b) {
x = a;
y = b;
}
// 高效方式（直接初始化）
Point(int a, int b) : x(a), y(b) {}
};
三、构造函数的其他特性
1. 委托构造函数（C++11）
一个构造函数可以调用同一个类的另一个构造函数（减少重复代码）：
class Rectangle {
private:
int width, height;
public:
// 委托给另一个构造函数
Rectangle() : Rectangle(0, 0) {} // 调用下面的构造函数
Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
};
2. 拷贝构造函数
一种特殊的构造函数，用于通过同类型对象初始化新对象：
class MyClass {
public:
MyClass(const MyClass& other)
: member1(other.member1), member2(other.member2) {}
};
3. 移动构造函数（C++11）
用于“窃取”临时对象的资源（提高性能）：
class MyClass {
public:
MyClass(MyClass&& other) noexcept
: member1(std::move(other.member1)) {}
};
四、构造函数的常见问题
1. 为什么类类型成员需要在初始化列表中初始化？
如果类类型成员没有默认构造函数（即必须通过参数构造），则必须使用初始化列表。例如：
class A {
public:
A(int value) {} // 没有默认构造函数
};
class B {
private:
A a; // 必须通过初始化列表构造
public:
B(int x) : a(x) {} // 正确：调用A(int)
// B(int x) { a = A(x); } // 错误：A没有默认构造函数
};
2. 初始化列表的顺序问题
成员的初始化顺序由它们在类中的声明顺序决定，而不是初始化列表中的顺序。如果顺序不一致，可能导致未定义行为：
class C {
private:
int a;
int b;
public:
C(int x) : b(x), a(b) {} // 危险！a先于b初始化，此时b未初始化
};
五、总结
- 构造函数用于初始化对象，名称与类名相同。
- 成员初始化列表（
:）是高效初始化的关键，尤其对const成员、引用成员和类类型成员。 - 初始化列表的执行顺序由成员声明顺序决定，而非初始化列表中的顺序。
- 需要初始化列表的场景：
const、引用、无默认构造函数的类成员。
