在确保对象在使用前已先被初始化这一条款的编码实践中，作者为我们总结了三条经验，它们分别是：
------------------------------------------------------------------------------------------------------- ⅰ. 手工初始化内置类型对象 ⅱ. 构造函数最好使用成员初值列，而不要在构造函数内使用赋值操作，其排列次序应和他们在类中声明的次序相同 ⅲ. 用local static对象替换non-local static对象，以避免“跨编译单元的初始化次序”问题 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 下面我们就一条一条的来解读作者的这三条经验。□第一节. 手工初始化内置类型对象
在解读这条经验之前，我们先来看一段简单的程序让大家对“对象初始化先行”的重要性有一个认识。
------------------------------------- 1| #include <iostream> 2| using namespace std; 3| 4| int main(){ 5| 6| int x; 7| cout<<x<<endl; 8| 9| system("pause"); 10| return 0; 11| } ------------------------------------- 问题：上面的代码输出什么？ ------------------------------------- 1| Windows： 不定值 2| Linux： 不定值 3| Unix： 0 ------------------------------------- 看，多么危险的一件事。什么？看不出危险，好吧！试想，假如变量x里面是你的银行存款。1. 银行采用Windows做服务器，假如x的值是198812282，你会因掠夺银行财富而进某某监狱；2. 银行用了Unix系统，你会忍气吞声吗？当然，这只是一个玩笑，不过透过这个玩笑，让我们对变量的初始化先行的重要性有了更深的认识。 为什么变量要初始化呢？初始化和不初始化有什么区别呢？一切高级语言的本质都是汇编码，我们究其本质，来看下面的代码片段： ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1| int x; | int x = 0; 2| cout<<x<<endl; | cout<<x<<endl; -|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1| mov eax,dword ptr [__imp_std::endl (10D2040h)] | mov eax,dword ptr [__imp_std::endl (0CC2040 2| mov ecx,dword ptr [esp] | mov ecx,dword ptr [__imp_std::cout (0CC2044 ⇒3| push eax | push eax ⇒4| push ecx | push 0 5| mov ecx,dword ptr [__imp_std::cout (10D2044h)] | 6| call dword ptr [__imp_std::basic_ostream<char,std... | call dword ptr [__imp_std::basic_ostream<cha 7| mov ecx,eax | mov ecx,eax 8| call dword ptr [__imp_std::basic_ostream<char,std... | call dword ptr [__imp_std::basic_ostream<cha ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 从汇编码中，我们可以看出： ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ▲.未初始化变量的程序会将栈顶指针esp指向的未知值放到寄存器ecx里，然后压栈供后面的cout使用；初始化变量的程序则将数值0压栈，供后面的cout使用。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 由于main也是一个函数，它内部的所有变量都是存储在栈里的，倘若栈里的值没有被初始化，那么就会得到一块"脏数据",运行结果就成了不可期待的了，这非常危险。因此，上面的内置类型对象x在声明之后，就应该被手动的初始化"x = 0"。□第二节. 构造函数最好使用成员初值列，而不要在构造函数内使用赋值操作，其排列次序应和他们在类中声明的次序相同
内置类型的对象我们是可以手动初始化的，而其外的任何其他对象就需要构造函数出场了。那成员初值列是什么？我们仍然以一个示例程序作为开始，然后展开讨论。
------------------------------------- 1| #include <iostream> 2| #include <string> 3| using namespace std; 4| 5| class MyType{ 6| }; 7| ⇒ 8| class A{ ⇒ 9| public: ⇒10| A(){ ⇒11| this->m_IntValue = 0; ⇒12| this->m_StrValue = ""; ⇒13| this->m_MyType = 0; ⇒14| } 15| private: 16| int m_IntValue; 17| string m_StrValue; 18| MyType *m_MyType; 19| }; 20| 21| int main(){ 22| A a; 23| return 0; 24| } ------------------------------------- 你是不是这样写构造函数的呢？我也是这样写构造函数的，至少在阅读这个条款之前。但是今天的条款04认为这样的写法欠妥，为什么呢？来看看作者的理由： ----------------------------------------------------------------------- ⅰ. C++规定，对象的成员变量初始化动作发生在进入构造函数本体之前 ⅱ. 上面写法是赋值，而不是初始化，对于对象，赋值操作的效率要比初始化低 -----------------------------------------------------------------------1.1. C++规定，对象的成员变量初始化动作发生在进入构造函数本体之前
这一点比较坑爹，它说了“C++规定”，我找了好多资料都没提到这一点。先不管这些，我们按照他说的来改造我们的构造函数，于是我们的类A变成了下面的样子： ------------------------------------- 1| class A{ 2| public: 3| A():m_IntValue(0), m_StrValue(""),m_MyType(0){ 4| } 5| private: 6| int m_IntValue; 7| string m_StrValue; 8| MyType *m_MyType; 9| }; ------------------------------------- 关于上面的修改，以下内容援自《Effective C++》侯捷译第三版来进行说明： ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 这个构造函数和上一个的最终结果相同，但通常效率较高。基于赋值的那个版本首先调用default构造函数为成员对象设初值，然后立刻再对它们赋予新值。default构造函数的一切作为因此浪费了。成员初值列（member initialization list）的做法避免了这一问题，因为初值列中针对各个成员变量而设的实参，被拿去作为各成员变量之构造函数的实参。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.2. 上面写法是赋值，而不是初始化，对于对象，赋值操作的效率要比初始化低我并不相信，所以写了一个测试程序，看看到底效率有没有差异，测试代码如下：
------------------------------------------- 1| int i = 0; 2| DWORD start_time = GetTickCount(); 3| { 4| for(i = 10; i < 10000; i++){ 5| A a; 6| } 7| } 8| DWORD end_time = GetTickCount(); 9| cout<<end_time - start_time<<endl; ------------------------------------------- ==测试结果（Debug)== ----------------------------------------------------- 成员初值列初始化 手动赋值初始化 i=1000 : 0 0 i=10000 : 16 62 i=100000 : 201 256 ----------------------------------------------------- 上面的结果或许能支撑作者的观点吧！好吧，数据面前说话，我们姑且认为作者是对的。□第三节. 用local static对象替换non-local static对象，以避免“跨编译单元的初始化次序”问题
这个问题要稍微复杂一点了，至少作者用了很大的篇幅来描述他的问题和观点。而我觉得理解这一点的核心就三点：
------------------------------------- ⅰ. 理解什么是local static和non-local static ⅱ. 理解什么是跨编译单元和初始化次序 ⅲ. 为什么将non-local static变成local static就能避免初始化次序问题 ------------------------------------- 3.1. 理解什么是local static和non-local static 理解二者最好的方法就是看一段代码： ------------------------------------------- 1| #include <iostream> 2| using namespace std; 3| 4| // 该静态变量不再函数中，因此是non-local static的 5| static int non_local_static_value = 10; 6| 7| void test(){ 8| // 该静态变量在函数中，因此是local static的 9| static int local_static_value = 10; 10| } 11| 12| int main(){ 13| return 0; 14| } ------------------------------------------- 这就不用细说了，不过需要提醒一下，local static的变量可以存在的位置有：class内、函数内、file作用域。non-local static的变量可以存在的位置：global、namespace内。3.2. 理解什么是跨编译单元和初始化次序
所谓编译单元，是指单独生成目标文件的那些源码，比如我们在配置编译文件时，经常看到Makefile里有OBJ=XXX的字样，这就是目标文件。而跨编译单元的意思是我在A目标文件里使用B目标文件中的变量。要跨编译单元访问，我们有一个关键字extern。示例代码如下： ------------------------------------------- 1| class MyType{ 2| }; 3| extern MyType mt; // 这句代码告诉其他编译单元，mt这个全局变量你们是可以使用的 ------------------------------------------- 所谓初始化序列，是指构造函数在为其成员变量初始化时的顺序。当然，这里并不仅仅指成员变量的初始化次序，还有全局的变量，静态变量等。这里关于次序有一个问题，试想，如果成员变量m_A的值需要由m_B计算而来，那么谁先初始化呢？当然是m_B了。类的构造函数是按照其成员变量声明次序来初始化的。但是跨编译单元的non-local static变量初始化是没有这样一个顺序的。那么我们就有了一个大问题了。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ★问题：因为没有严格的初始化次序规定，有极大的可能，A编译单元使用了还没有初始化的B编译单元里的non-local static变量。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.3. 为什么将non-local static变成local static就能避免初始化次序问题 在解释这一点之前，我们将作者给的解决方案的代码贴出来： ------------------------------------------- 1| class MyType{ 2| }; 3| // 这里定义了全局函数来将non-local static的变量变为local static 4| MyType& GetMT(){ 5| static MyType mt; 6| return mt; 7| } ------------------------------------------- 这样做的根据是什么呢？那是因为C++有下面这样一条规定： ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ★C++保证，函数内的local static对象会在“该函数被调用期间”“首次遇上该对象之定义式”时被初始化。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------■总结■
1. 对内置类型，如int、double、float、char等，声明变量后，要手工初始化对象
2. 对内置类型对象以外的对象，要用构造函数初始化，最好使用成员初值列，而不要在构造函数内使用赋值操作，其排列次序应和他们在类中声明的次序相同 3. 对跨编译单元的对象，要用全局函数将non-local static变为local static对象