使用一个函数调用 C++ 初始化多个常量 class 成员

Question

如果我有两个不同的常量成员变量，它们都需要基于同一个函数调用进行初始化，有没有办法在不调用函数两次的情况下做到这一点？

例如，分数 class 其中分子和分母是常数。

int gcd(int a, int b); // Greatest Common Divisor
class Fraction {
public:
    // Lets say we want to initialize to a reduced fraction
    Fraction(int a, int b) : numerator(a/gcd(a,b)), denominator(b/gcd(a,b))
    {

    }
private:
    const int numerator, denominator;
};

这会导致时间浪费，因为 GCD 函数被调用了两次。您还可以定义一个新的 class 成员，gcd_a_b，并首先将 gcd 的输出分配给初始化列表中的输出，但这会导致内存浪费。

一般来说，有没有一种方法可以在不浪费函数调用或内存的情况下做到这一点？您能否在初始化列表中创建临时变量？

Answer 1

In general, is there a way to do this without wasted function calls or memory?

是的。这可以通过 C++11 中引入的 delegating constructor 来完成。

委托构造函数是一种非常有效的方法，可以在任何成员变量初始化之前获取构造所需的临时值。

int gcd(int a, int b); // Greatest Common Divisor

class Fraction {
public:
    // Call gcd ONCE, and forward the result to another constructor.
    Fraction(int a, int b) : Fraction(a,b,gcd(a,b))
    {
    }
private:
    // This constructor is private, as it is an
    // implementation detail and not part of the public interface.
    Fraction(int a, int b, int g_c_d) : numerator(a/g_c_d), denominator(b/g_c_d)
    {
    }
    const int numerator, denominator;
};

Answer 2

成员变量按照它们在 class 声明中声明的顺序进行初始化，因此您可以执行以下操作（数学上）

#include <iostream>
int gcd(int a, int b){return 2;}; // Greatest Common Divisor of (4, 6) just to test
class Fraction {
public:
    // Lets say we want to initialize to a reduced fraction
    Fraction(int a, int b) : numerator{a/gcd(a,b)}, denominator(b/(a/numerator))
    {    
    }
//private:
    const int numerator, denominator;//make sure that they are in this order
};
//Test
int main(){
    Fraction f{4,6};
    std::cout << f.numerator << " / " << f.denominator;
}

无需调用其他构造函数，甚至无需创建它们。

Answer 3

@Drew Dormann 给出的解决方案与我的想法相似。由于 OP 从未提及无法修改 ctor，因此可以使用 Fraction f {a, b, gcd(a, b)}:

调用

Fraction(int a, int b, int tmp): numerator {a/tmp}, denominator {b/tmp}
{
}

只有这样，才不会对函数、构造函数或其他方式进行第二次调用，所以不会浪费时间。而且这不会浪费内存，因为无论如何都必须创建临时内存，所以您不妨好好利用它。它还避免了额外的除法。

使用一个函数调用 C++ 初始化多个常量 class 成员

Initialize multiple constant class members using one function call C++

c++

oop

constructor

constants

initializer-list