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构造函数与初始化列表 ​

更新时间：2026-08-27。本文是 languages/cpp/ 主题入门层第 18 篇。对象出生的瞬间由构造函数接管：它保证"对象一诞生就处于合法状态"，这是 C 的结构体做不到的。本篇主角除了构造函数的几种写法，还有冒号后面的初始化列表——那个比函数体赋值更高效的小细节。

本文要回答的问题 ​

  • 构造函数什么时候调用？不写构造函数会怎样？
  • 初始化列表是什么？凭什么比函数体赋值高效？
  • 默认构造、带参构造、重载之间怎么配合？

一、构造函数：对象一出生就被初始化 ​

cpp
class Circle {
    double radius_;
public:
    Circle() : radius_(1.0) {}          // 默认构造
    Circle(double r) : radius_(r) {}    // 带参构造
};

Circle c1;            // 调默认构造，radius = 1.0
Circle c2(5.0);       // 调带参构造，radius = 5.0
Circle c3{5.0};       // C++11 起，花括号初始化同样可用

构造函数的特点：函数名和类名相同、没有返回类型。它在对象创建时自动执行——你写 Circle c2(5.0) 的瞬间，Circle(double r) 就被调用了。这是 C 的结构体完全没有的机制：C 里 struct Circle c; 之后 c.radius 是垃圾值，用之前必须手动初始化，漏一步就是未定义行为。C++ 用构造函数把这个"必须初始化"变成了编译器强制。

二、不写构造函数会怎样？ ​

编译器会自动生成默认构造函数——什么都不做，成员变量保持不确定状态（int/double 是垃圾值）。所以"不写构造"不等于"自动帮你初始化好"。

cpp
class Point {
public:
    int x, y;          // 不写构造：x、y 是垃圾值
};

Point p;               // 合法，但 p.x 是垃圾值

两个例外：

  1. 成员带了类内初始值（int x = 0;），不写构造也会初始化成这个值；
  2. 成员是有构造函数的类类型（比如 std::string），自动调用它的默认构造。

想杜绝"垃圾值"类，养成给成员写类内初始值或自己写构造函数的习惯。

三、初始化列表：冒号后面的魔法 ​

cpp
Circle(double r) : radius_(r) {}
//                 ^^^^^^^^^^^ 初始化列表

冒号后面用 成员(值) 的形式给每个成员赋初值。注意它和函数体 { radius_ = r; } 的本质区别：

cpp
Circle(double r) : radius_(r) {}   // 直接初始化：一步到位
Circle(double r) { radius_ = r; }  // 先默认构造，再赋值：两步

对 double 这种内建类型，两种写法差别不大；但成员是类类型（std::string、std::vector）时差别立现——第一种直接构造一次，第二种先默认构造出一个空对象、再整体赋值，多了一次构造 + 一次赋值。能用初始化列表就用初始化列表，这是性能习惯，也是唯一能初始化 const 成员和引用的方式：

cpp
class Config {
    const int limit_;          // const 成员
    std::string name_;         // 类类型成员
public:
    Config(int l, const std::string& n)
        : limit_(l), name_(n) {}   // 只能在这里初始化 const 成员
};

const int limit_ 一旦生成就是定值，不能在函数体里"赋值"（赋值意味着改），只能靠初始化列表"初始化"。这个区别到移动语义篇还会再遇到。

四、构造函数的重载与默认参数 ​

构造函数也能重载（第 11 篇的知识直接用上），也能用默认参数：

cpp
class Window {
    int w_, h_;
public:
    Window() : Window(800, 600) {}        // 委托构造（C++11）
    Window(int w, int h) : w_(w), h_(h) {}

    Window(int w) : w_(w), h_(600) {}     // 和上面第 3 个重载并存
};

注意第 2 行：委托构造——一个构造函数调另一个构造函数，避免重复初始化逻辑。Window() : Window(800, 600) 意思是"默认构造 = 用 800×600 调另一个构造"。

有坑要躲：默认参数和重载别叠加出歧义（第 12 篇讲过），Window(int w, int h = 600) 和 Window(int w) 同时存在会让 Window(800) 调用不明确。默认参数和重载二选一。

五、和 C 对比 ​

对比项CC++
初始化手动，漏了是垃圾值构造函数自动执行
默认状态无保证有构造就有保证
合法性校验要写初始化函数 init()构造内完成
忘了初始化编译器最多警告类类型自动构造
结构体字面量{1, 2} 初始化初始化列表（列表初始化）

C 的 init() 函数有个老毛病：调用方可能忘调。构造函数把这个"忘掉"变成了不可能——对象要么没建出来，要么建出来就是合法状态。

六、与本站主线衔接 ​

一句话总结 ​

构造函数在对象诞生的瞬间自动执行，把"必须初始化"从人的自觉变成编译器的强制；初始化列表用"成员(值)"直接构造、比函数体赋值少一次默认构造，还能初始化 const 成员和引用；构造函数支持重载、默认参数和 C++11 的委托构造，但默认参数别和重载叠加出歧义。

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