什么是初始化

當對象在創建時獲得了一個特定的值，我們就說這個對象被初始化了。

注意：在C++語言中，初始化和賦值是兩個完全不同的操作。

初始化：創建變量時賦予其一個初始值。

賦值：把對象的當前值刪除，并賦予一個新的值。

而在很多類中，初始化和賦值的區別事關底層效率問題：前者直接初始化數據成員，后者則先初始化再賦值。

初始化方式

默認初始化

在下面情況發生:

在塊作用域中定義非靜態變量或者數組時沒有賦初值

{
	int var;
	int arr[10];
}

當一個類本身含有類類型的成員且使用合成的默認構造函數時

class B {
	int a = 1;
	int b = 2;
};
class A {
	B m_b;
};

當類類型的成員沒有在構造函數初始化列表中顯示地初始化時

簡單來說，如果在變量初始化時沒有指定初始值，則變量進行默認初始化，此時變量被賦予了默認值，默認值到底是什么由變量類型和變量的位置決定的，我們后面會具體講解

值初始化

值初始化是只使用了初始化器（即使用了圓括號或花括號）但卻沒有提供初始值的情況。

int main()
{
	int *p = new int();//值初始化
	vector<int> vec(10);//值初始化
	//int a();錯誤的初始化方式
	int a = int();//值初始化
	return 0;
}

注意：當不采用動態分配內存的方式（即不采用new運算符）時，寫成int a();是錯誤的值初始化方式，因為這種方式聲明了一個函數而不是進行值初始化。如果一定要進行值初始化，必須結合拷貝初始化使用，即寫成int a=int();

• 對于內置類型初始值為0
• 對于類類型則調用其默認構造函數，如果沒有默認構造函數，則不能進行值初始化。

class A {//由于顯示聲明了構造函數，所以沒有默認構造函數
public:
	A(int x) {
		a = x;
	}
	int a;
};


int main()
{
	A object{};//由于沒有默認構造函數，初始化出錯
	cout << object.a << endl;
	return 0;
}

直接初始化/拷貝初始化

直接初始化與拷貝初始化對應，其內部實現機理不同。

• 直接初始化在下面情況下發生
• 采用圓括號的方式進行變量初始化
• 與值初始化不同，括號里一定要有初始值
• 用emplace成員創建的元素都進行直接初始化

拷貝初始化在下面情況下發生

• 采用等號（=）進行初始化
• 從一個返回類型為非引用類型的函數返回一個對象
• 用列表初始化一個數組中的元素

int main()
{
	int a(5);//直接初始化
	vector<int>vec1(10);//值初始化
	vector<int>vec2(vec1);//直接初始化
	vector<int>vec3(10,1);//直接初始化
	int b = 10;//拷貝初始化；
	vector<int>vec4 = vec3;//拷貝初始化
}

當使用直接初始化時，我們實際上是要求編譯器使用普通的函數匹配來選擇與我們提供的參數最匹配的構造函數。

注意：雖然拷貝初始化看起來像是給變量賦值，實際上是執行了初始化操作，與先定義再賦值本質不同。

可以看下面例子：

在這里插入代碼片class Foo
{
public:
	Foo() {
		cout << "Foo()" << endl;
	};
	Foo(int n) {
		cout << "Foo(int n)" << endl;
	}
	Foo(const Foo&x) {
		cout << "Foo(const Foo&x)" << endl;
	}
	Foo& operator=(const Foo&x) {
		cout << "Foo& operator=(const Foo&x) " << endl;
		return *this;
	}
	Foo& operator+(const Foo&x) {
		a += x.a;
		cout << "Foo& operator+(const Foo&x) " << endl;
		return *this;
	}
	int a=1;
};
int main()
{
	Foo f1;//默認初始化
	Foo f2 = f1;//拷貝初始化
	Foo f3=f1+f2;//拷貝初始化
	f3 = f2;//賦值操作
}

輸出結構：

可以看到在Foo f3=f1+f2;這行代碼中并沒有執行賦值操作

（1）對于內置類型變量（如int，double，bool等），直接初始化與拷貝初始化差別可以忽略不計。

（2）對于類類型的變量（如string或其他自定義類型），直接初始化調用類的構造函數（調用參數類型最佳匹配的那個），拷貝初始化調用類的拷貝構造函數。

特別的，當對類類型變量進行初始化時，如果類的構造函數采用了explicit修飾而且需要隱式類型轉換時，則只能通過直接初始化而不能通過拷貝初始化進行操作。

列表初始化

列表初始化是C++ 11 新引進的初始化方式，它采用一對花括號（{}）進行初始化操作。而在此之前，比如C++98/03 只有數組和POD類型才可以使用列表初始化。

到了C++ 11,能用直接初始化和拷貝初始化的地方都能用列表初始化，而且列表初始化能對容器進行方便的初始化，所以在新的C++標準中，推薦使用列表初始化的方式進行初始化。

而在某些情況下，初始化的真實含義依賴于初始值時用的是花括號還是圓括號。

代碼如下：

int main(void)
{
	vector<int>vec1(10);//vec1有10個元素，每個元素值為0
	vector<int>vec2{10};//vec2有1個元素，值為10
	vector<int>vec3(10, 1); // vec3有10個元素，每個元素值為1
	vector<int>vec4{ 10, 1 };// vec4有2個元素，值分別為10和1
}

• 如果使用圓括號，提供的值是用來構造對象的
• 如果使用花括號，表明我們相要列表初始化該對象，即盡可能把花括號中的值當成元素初始值來處理。
• 但是如果提供的值不能用來列表初始化，則考慮通過構造來進行初始化vector<string>vec5{10};由于花括號里的值與元素類型不同，不能進行列表初始化，所以將vec5有10個元素，每個元素進行默認初始化。

當用于內置類型的變量時，這種初始化形式還有一個重要的特點：如果使用列表初始化且初始值存在丟失信息的風險，則編譯器將報錯

int main(void)
{
	double d = 1.2345;
	int a(d), b = d;		//正確；雖然編譯器不報錯，但是會提示存在丟失信息的風險
	int x{ d }, y = { d };//錯誤；編譯器會報錯，因為從double轉換到int存在丟失信息的風險。
}

默認初始值

內置類型的初始值由定義的位置決定

• 定義在任何函數體之外的變量被初始化為0
• 定義在函數體內部的局部變量則未定義，如果試圖拷貝或者以其他形式訪問該變量，則會引發錯誤
• 但是函數體內部的局部靜態變量例外，如果局部靜態變量沒有顯示的初始化，它將執行值初始化

int global_a;//值為0
short c;//值為0
int main(void)
{
	static int a;//值為0
	int b;//錯誤；未進行初始化
}

對于類類型，其默認初始值由類自己決定

• 如果類中的數據成員在默認構造函數中進行了賦值，則默認初始化值優先使用默認構造函數的值
• 如果在默認構造函數中沒有賦值，但是該數據成員提供了類內初始值，則創建對象時，其默認初始值就是類內初始值，
• 如果在默認構造函數中沒有賦值且沒有類內初始值，對于內置類型，則其值未定義，對于類類型，則對其進行默認初始化

class B {
public:
	string str="123";
};
class A {
public:
	A() {
		x = 1;
	}
	int x = 5;
	int y = 10;
	B b;
};
A global_a;
int main(void)
{
	A a;
	cout << global_a.x << " " << global_a.y << " " << global_a.b.str << endl;
	cout << a.x << " " << a.y << " " << a.b.str << endl;
}

總結