ProgrammazioneSviluppatore C++ Junior

Spiega il meccanismo del default member initializer e i modi di inizializzazione dei membri della classe in C++. Come influenzano le diverse approcci le prestazioni e la correttezza?

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Risposta.

Il default member initializer è una costruzione di C++11 che consente di dichiarare valori predefiniti direttamente durante la dichiarazione delle variabili membre della classe. Questa possibilità è spesso confusa con altri modi di inizializzare i dati.

Storia della questione

Le versioni precedenti di C++ non permettevano di inizializzare i membri direttamente durante la dichiarazione; i valori venivano assegnati solo nel costruttore (nel corpo o nella lista di inizializzazione). L'introduzione dei default member initializers (C++11) ha migliorato la leggibilità e ridotto il rischio di errori di inizializzazione indefinita.

Problema

Se i campi non sono inizializzati esplicitamente, contengono un valore "spazzatura" (indefinito). L'assegnazione all'interno del costruttore è meno efficiente rispetto alla lista di inizializzazione, e ignorare i default member initializers complica l'estensione delle classi e la creazione di nuovi costruttori.

Soluzione

Utilizzare i default member initializers per i valori semplici, e per casi complessi (soprattutto se è necessario un valore dipendente o non standard) — le liste di inizializzazione del costruttore.

Esempio di codice:

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" };

Caratteristiche principali:

  • Il default member initializer viene applicato solo se non c'è un'inizializzazione esplicita nella lista del costruttore.
  • L'inizializzazione nella lista del costruttore è più efficiente rispetto all'assegnazione nel corpo del costruttore.
  • I default member initializers semplificano la manutenzione delle classi con molti costruttori.

Domande trabocchetto.

Si applica il default member initializer se un membro è inizializzato nel corpo del costruttore, ma non nella lista di inizializzazione?

Risposta:

No. Se non specificato nella lista di inizializzazione, la variabile verrà prima inizializzata con il valore predefinito (default member initializer), e poi nel corpo del costruttore ci sarà un'assegnazione, che è meno efficiente.

Qual è l'ordine di inizializzazione dei membri della classe con default member initializers nell'ereditarietà?

Risposta:

Prima vengono inizializzati i membri della classe base, poi quelli della classe derivata; per ogni membro con default member initializer viene utilizzata prima la lista di inizializzazione del costruttore, se presente, poi il default member initializer, altrimenti rimane non inizializzato (per POD). Non avviene "doppia inizializzazione".

Può il default member initializer essere applicato ai membri statici della classe?

Risposta:

No, i membri statici non possono essere inizializzati tramite default member initializer. Devono essere inizializzati al di fuori della classe o tramite inline static in C++17.

Esempio:

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

Errori comuni e antipattern

  • Utilizzare il default member initializer insieme all'assegnazione nel corpo del costruttore per un singolo campo.
  • Credere che il default member initializer funzioni indipendentemente dalla presenza delle liste di inizializzazione.
  • Tentare di inizializzare i membri statici in questo modo.

Esempio dalla vita reale

Caso negativo

Classe con una stringa dinamica, che è stata dimenticata durante l'inizializzazione in alcuni costruttori. Successivamente, durante l'accesso — comportamento indefinito.

Vantaggi:

  • Scrittura veloce.

Svantaggi:

  • Pericolo di valori spazzatura; difficile da estendere per molti costruttori.

Caso positivo

Tutti i campi hanno default member initializers. I costruttori aggiuntivi, se necessario, inizializzano esplicitamente i membri necessari tramite la lista di inizializzazione.

Vantaggi:

  • Nessun membro non inizializzato.
  • Più semplice da mantenere, facile da aggiungere nuovi costruttori.

Svantaggi:

  • Non tutti i casi possono essere coperti da inizializzatori predefiniti (ad esempio, dipendenze tra membri).