Thinking again in C++（五）深入认识对象初始化

作者： cphj

爱死Thinking in系列了，所以起了这个名字。本文的思想也部分来至于这套书，或参照对比，或深入挖掘，或补益拾慧，或有感而发，既包括Thinking in C++，甚至也包括Thinking in Java。

关键字：C++,初始化,initialization,对象,object

    来自实际项目的一段代码，简化形式如下：
switch (t)
{
case 0:
  int a = 0;
  break;
default:
  break;
}
    有什么问题吗？似乎没有。请用编译器编译一下……
    嗯？！一个错误“error C2361: initialization of ´a´ is skipped by ´default´ label”。这怎么可能？
    几番思琢，悟出解释：C++约定，在块语句中，对象的作用域从对象的声明语句开始直到块语句的结束，也就是说default标号后的语句是可以使用对象a的。如果程序执行时从switch处跳到default处，就会导致对象a没有被正确地初始化。确保对象的初始化可是C++的重要设计哲学，所以编译器会很严格地检查这种违例情况，像上述的示例代码中default语句后面并没有使用a，但考虑到以后代码的改动可能无意中使用，所以一样被封杀。
    明白了原因，解决起来就很容易了。只要明确地限制对象a的作用域就行了。
switch (t)
{
case 0:
  {  //added for fix problem
  int a = 0;
  break;
  }  //added for fix problem
default:
  break;
}
    如果确实需要在整个switch语句中使用对象a，那就把int a = 0;移到switch语句之前即可。不过从原先的语句看，其意图似乎并不是这样的，所以推荐前面的解决方案。

    结束了吗？没有。让我们继续考究错误提示信息中“initialization”（也就是初始化）的确切含义。C++很看重初始化，所以往往会给我们造成一种错觉，似乎对象在定义处一定会经过初始化过程。真实情况如何呢？还是用实例来证明吧。
switch (t)
{
case 0:
  int a;
  a = 0;
  break;
default:
  break;
}
    编译，这次没有报错。很明显int a;定义了对象，但没有进行初始化，否则就应该报告原先的错误。
    再看看用户自定义类型。
class B
{
};

switch (t)
{
case 0:
  B b;
  break;
default:
  break;
}
    编译结果也没有错误，所以没有提供构造器的类仍然没有初始化过程。
    如果给类加入构造器，情况就不同了。
class B
{
public:  //added for initialization
  B(){} //added for initialization
};
    这样就能重现原先的错误。证明有了构造器，编译器就将进行初始化处理并对之进行安全检查。

    从上面的实验，可以直观地体验到一些基本的C++观念和原理，并提高认识深度。
    1.int a = 0;既是声明也是定义，还包括初始化；int a;是声明还是定义依上下文而定，但如果是定义就不会包括初始化；a = 0;仅仅是赋值语句，在此句前对象已经存在了。
    2.为了避免不必要的开销，默认情况下，即程序员没有在代码中明确指示时，编译器不提供初始化过程。某些需要确保初始化的类，请提供构造器。这里透露出一个C++的设计哲学：通常你会面对多种选择，所以请精确地控制代码，其收益则是可以自由取舍调配的安全性、速度、内存开销等程序特性。
    3.严密注意程序中标号的使用情况，特别是case、default等常规标号，否则他们可能会破坏对象的正确状态。如果提供了对象初始化，则能够获得编译器的额外帮助。

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