Antwort.

Der default member initializer (Standardinitialisierer für Mitglieder einer Klasse) ist eine Konstruktion von C++11, die es ermöglicht, Standardwerte direkt bei der Deklaration von Klassenmitgliedsvariablen festzulegen. Diese Möglichkeit wird oft mit anderen Methoden zur Initialisierung von Daten verwechselt.

Hintergrund

Frühere Versionen von C++ erlaubten es nicht, Mitglieder direkt bei der Deklaration zu initialisieren; Werte wurden nur im Konstruktor (im Körper oder in der Initialisierungsliste) zugewiesen. Die Einführung von default member initializers (C++11) verbesserte die Lesbarkeit und reduzierte das Risiko von Fehlern durch undefinierte Initialisierung.

Problem

Wenn Felder nicht explizit initialisiert werden, enthalten sie "Müll" (undefinierte) Werte. Die Zuweisung innerhalb des Konstruktors ist weniger effizient im Vergleich zur Initialisierungsliste, und das Ignorieren von default member initializers erschwert die Erweiterung von Klassen und die Erstellung neuer Konstruktoren.

Lösung

Verwenden Sie default member initializers für einfache Werte, während in komplexeren Fällen (insbesondere wenn ein abhängiger oder nicht standardmäßiger Wert benötigt wird) die Initialisierungsliste des Konstruktors verwendet werden sollte.

Beispielcode:

class Widget {
    int x = 42;           // default member initializer
    std::string name = "default"; // default member initializer
public:
    Widget() = default;                   // x=42, name="default"
    Widget(int xx) : x(xx), name("new") {}// x=xx, name="new"
};

Wichtige Merkmale:

• Der default member initializer wird nur angewendet, wenn keine explizite Initialisierung in der Initialisierungsliste des Konstruktors vorliegt.
• Die Initialisierung in der Initialisierungsliste ist effizienter als die Zuweisung im Körper des Konstruktors.
• Default member initializers erleichtern die Wartung von Klassen mit vielen Konstruktoren.

Tricks zum Verständnis.

Gilt der default member initializer, wenn das Mitglied im Körper des Konstruktors, aber nicht in der Initialisierungsliste initialisiert wird?

Antwort:

Nein. Wenn es nicht in der Initialisierungsliste angegeben ist, wird die Variable zunächst mit dem Standardwert (default member initializer) initialisiert, und danach erfolgt die Zuweisung im Körper des Konstruktors, was weniger effizient ist.

Wie ist die Reihenfolge der Initialisierung von Klassenmitgliedern mit default member initializers bei Vererbung?

Antwort:

Zuerst werden die Mitglieder der Basisklasse initialisiert, dann die der abgeleiteten Klasse; für jedes Mitglied mit einem default member initializer wird zuerst die Initialisierungsliste des Konstruktors verwendet, wenn sie angegeben ist, dann der default member initializer, andernfalls bleibt es uninitialisiert (für POD). Es findet keine "zweite Initialisierung" statt.

Kann der default member initializer auf statische Mitglieder einer Klasse angewendet werden?

Antwort:

Nein, statische Mitglieder können nicht über den default member initializer initialisiert werden. Sie müssen außerhalb der Klasse oder mit Hilfe von inline static in C++17 initialisiert werden.

Beispiel:

struct S {
    static int a = 5; // Fehler!
};

Typische Fehler und Antipatterns

• Verwendung von default member initializers zusammen mit Zuweisungen im Körper des Konstruktors für dasselbe Feld.
• Annahme, dass default member initializers unabhängig von der Verfügbarkeit von Initialisierungslists funktionieren.
• Versuch, statische Mitglieder auf diese Weise zu initialisieren.

Beispiel aus dem Leben

Negativer Fall

Eine Klasse mit einer dynamischen Zeichenkette, die bei der Initialisierung in einigen Konstruktoren vergessen wurde. Später beim Zugriff — undefined behavior.

Vorteile:

• Schnell geschrieben.

Nachteile:

• Gefahr von Müllwerten; schwer erweiterbar für viele Konstruktoren.

Positiver Fall

Alle Felder haben default member initializers. Zusätzliche Konstruktoren initialisieren bei Bedarf die erforderlichen Mitglieder explizit über die Initialisierungsliste.

Vorteile:

• Keine nicht initialisierten Mitglieder.
• Einfacher zu warten, neue Konstruktoren lassen sich leicht hinzufügen.

Nachteile:

• Nicht alle Fälle können durch Standardinitialisierer abgedeckt werden (zum Beispiel Abhängigkeiten zwischen Mitgliedern).