Effective C++ 条款 —— 确定对象在使用前已先被初始化

• 最佳的处理方法就是：永远在使用对象之前先将其初始化。对于内置类型，你必须手工完成此事。如，

  int x = 0;
  
  double d;
  cin >> d;
  

• 对于类对象，确保每一个构造函数都将对象的每一个成员初始化。

  • 别混淆了赋值和初始化

    class ABEntry {
    public:
        ABEntry(const std::string &name, const std::list<PhoneNumber> &phones) {
        	// 以下这些都是赋值，而不是初始化！！
            theName = name;
            thePhones = phones;
        }
        ...
    };
    

    上述都是赋值，而非初始化！！

    对象的成员变量的初始化 早于 这些成员的 default 构造函数被自动调用 早于 进入类的构造函数的函数体。

    而上述做法，它首先调用成员的default构造函数为成员设初值，然后立即再对它们重新赋予新值。

    正确的做法是使用成员初始化列表来初始化对象的每一个成员。

    class ABEntry {
    public:
        ABEntry(const std::string &name, const std::list<PhoneNumber> &phones)
        	:theName(name),
        	 thePhones(phones) {}
        ...
    };
    

    如果成员变量是 const 或 references，则它们就一定需要初始值，而不能被赋值。

• 类对象的成员初始化顺序：base classes 更早于其 derived classes 被初始化，而class的成员变量总是以其声明次序被初始化。

• 不同编译单元内定义的non-local static对象的初始化次序

  • static对象：其寿命从被构造出来到程序结束为止。包括global对象、定义于namespace作用域内的对象、在class内、函数内、以及在file作用域内被声明为static的对象。函数内的static对象被称为local static对象，其他static对象称为non-local static对象。

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  • 编译单元：指产出单一目标文件的那些源码。

  • 如果某编译单元内的某个non-local static对象的初始化动作使用了另一编译单元内的某个non-local static对象，它所用到的这个对象可能尚未被初始化，因为C++对“定义于不同编译单元内的non-local static对象”的初始化次序并无明确定义。如，

    class FileSystem {
    public:
    	std::size_t numDisks() const;
    	...
    };
    
    extern FileSystem tfs;
    

    class Directory {
    public:
    	Directory();
    };
    
    Directory::Directory() {
    	std::cout << tfs.numDisks() << std::endl;		// 使用 tfs 对象
    }
    
    

    Directory tmpDir;
    

    现在，除非 tfs 在 tmpDir 之前先被初始化，否则 tmpDir 的构造函数将使用尚未被初始化的 tfs 。但 tfs 和 tmpDir 是不同的人于不同的时间在不同的源码文件中建立的，它们是定义于不同编译单元内的 non-local static 对象。如何能够确保 tfs 会在 tmpDir 之前先被初始化呢？

  • 解决办法：将每个non-local static对象搬到自己专属的函数内（该对象在此函数内被声明为static），且这些函数返回一个reference指向它所含的对象，然后调用这些函数，而不是直接指涉这些对象。换句话说，将non-local static对象转换为local static对象。其理论基础是：C++保证，函数内的local static对象会在“该函数调用期间”“首次遇上该对象的定义式”时被初始化。

    class FileSystem {
    public:
    	std::size_t numDisks() const;
    };
    
    extern FileSystem& tfs();			// 替换 tfs 对象
    

    FileSystem& tfs() {
    	static FileSystem fs;				// 定义并初始化一个 local static 对象
    	return fs;							// 返回该对象的引用
    }
    

    class Directory {
    public:
    	Directory();
    	...
    };
    
    Directory::Directory() {
    	std::cout << tfs().numDisks() << std::endl;		// 改用 tfs()
    }
    
    Directory& tmpDir() {					// 替换 tmpDir 对象
    	static Directory tmp;
    	return tmp;
    }