使用一个函数调用 C++ 初始化多个常量类成员

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，分子和分母为常数的分数类。

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;
};

这会浪费时间，因为 GCD 函数被调用了两次。你也可以定义一个新的类成员gcd_a_b，然后首先将 gcd 的输出分配给初始化列表中的那个，但这会导致内存浪费。

一般来说，有没有办法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

一般来说，有没有办法在不浪费函数调用或内存的情况下做到这一点？

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

委托构造函数是一种在初始化任何成员变量之前获取构造所需临时值的非常有效的方法。

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

成员变量按它们在类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;
}

不需要调用其他构造函数，甚至不需要创建它们。

Answer 3

@Drew Dormann 给出了一个与我的想法类似的解决方案。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)} 调用它：

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

只有这样，才不会再次调用函数、构造函数或其他方法，因此不会浪费时间。而且它不会浪费内存，因为无论如何都必须创建一个临时的，所以你不妨好好利用它。它还避免了额外的除法。