面试题：C++类构造函数自动调用与成员初始化列表

Question

已知类定义如下：class Member { public: Member(int num) { std::cout << "Member constructor with value " << num << std::endl; } }; class Outer { private: Member m; int data; public: Outer(int val) : data(val) { std::cout << "Outer constructor" << std::endl; } }; 在上述代码中，构造函数Outer的成员初始化列表只初始化了data，没有显式初始化m。请说明Member m的构造函数何时被调用，以及为什么这样调用？如果要优化，应该如何修改代码？

Answer 1

1. Member m的构造函数调用时机及原因

   • 调用时机：在Outer类的构造函数执行体之前调用。
   • 原因：当创建Outer类的对象时，对象中的成员变量会按照它们在类中声明的顺序依次进行初始化。Member m在Outer类中声明，虽然在Outer构造函数的成员初始化列表中没有显式初始化m，但编译器会自动调用Member类的默认构造函数（如果存在）来初始化m。然而，这里Member类没有默认构造函数，只有带参数的构造函数Member(int num)，所以编译器会报错，因为它不知道如何初始化m。

2. 优化代码 可以在Outer构造函数的成员初始化列表中显式初始化m，示例代码如下：

class Member {
public:
    Member(int num) {
        std::cout << "Member constructor with value " << num << std::endl;
    }
};

class Outer {
private:
    Member m;
    int data;
public:
    Outer(int val) : m(val), data(val) {
        std::cout << "Outer constructor" << std::endl;
    }
};

这样，在创建Outer对象时，m会使用Member(int num)构造函数进行初始化，传递给Outer构造函数的val值也传递给了m的构造函数。