成员初始化列表真的更有效率吗？

Question

我同意这样的共识，即通常最好在成员初始化列表中初始化C++数据成员，而不是构造函数的主体，但我对这一解释持怀疑态度

构建构造函数的另一种(低效)方法是通过赋值，例如：Fred::Fred() { x_ = whatever; }. --在这种情况下，表达式任何导致创建一个单独的临时对象，并且这个临时对象被传递给x_对象的赋值运算符。然后在;上销毁该临时对象。那是低效的。

这是真的吗？我原以为编译器会删除默认构造的临时对象，该对象将立即被主体中的赋值所取代。我不知道为什么我会这样想，但在阅读了上面的声明之后，我想我已经悄悄地假设了多年了。

成员初始化列表实际上更有效率吗？如果是的话，是否因为这个原因呢？

Answer 1

使用成员项列表，

#include <string>

struct Fred {
  Fred() : x_("hello") { }
  std::string x_;
};

int main() {
  Fred fred;
}

Clang3.9.1和gcc 6.3使用-O3 -fno-exceptions (编译器资源管理器)生成以下内容：

main:                                   # @main
        xor     eax, eax
        ret

如果我们在身体里做一项任务，那么：

#include <string>

struct Fred {
  Fred() { x_ = "hello"; }
  std::string x_;
};

int main() {
  Fred fred;
}

两者都生成了更多的代码，例如Clang 3.9.1输出如下：

main:                                   # @main
        push    rbx
        sub     rsp, 32
        lea     rbx, [rsp + 16]
        mov     qword ptr [rsp], rbx
        mov     qword ptr [rsp + 8], 0
        mov     byte ptr [rsp + 16], 0
        lea     rdi, [rsp]
        xor     esi, esi
        xor     edx, edx
        mov     ecx, .L.str
        mov     r8d, 5
        call    std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::_M_replace(unsigned long, unsigned long, char const*, unsigned long)
        mov     rdi, qword ptr [rsp]
        cmp     rdi, rbx
        je      .LBB0_2
        call    operator delete(void*)
.LBB0_2:
        xor     eax, eax
        add     rsp, 32
        pop     rbx
        ret

.L.str:
        .asciz  "hello"

因此，似乎成员init列表确实更有效率，至少在某些情况下，即使在现代编译器中也是如此。

Answer 2

用Alexandrescu & Sutter (第9项)的话说，不要过早地悲观

避免过早优化并不意味着不必要地损害效率。所谓过早的悲观，我们指的是写这样的无端的潜在的低效，如： ·当引用传递合适时，定义逐值传递参数。(见Item25.) 在前缀版本同样好的情况下使用后缀++。(见项目28) 使用构造函数内部的赋值，而不是初始化程序列表。(见项目48)

每当您在构造函数中编写作业时，代码审阅者都会保持警惕:有什么特别的事情发生吗？他真的想要一些特殊的两阶段初始化(因为有一个默认的成员结构正在生成！)。不要让你代码的读者感到意外。

请注意，Alexandrescu & Sutter继续在第48项中讨论潜在的低效率，但不要声称在实际优化的代码中存在实际的低效率。这也不重要，它是关于表达意图和避免低效率的风险。

Answer 3

成员初始化列表实际上更有效率吗？如果是的话，是否因为这个原因呢？

一般是的。通过成员初始化，您直接将值传递给构造函数，否则将创建一个默认构造的对象，然后调用赋值运算符。注意，这不是您提供的引号中提到的“临时”，而是字段本身。

你可以看到它是实时的这里

class Verbose {
public:
    Verbose() { std::cout << "Verbose::Verbose()" << std::endl; }
    Verbose( int ) { std::cout << "Verbose::Verbose(int)" << std::endl; }
    Verbose &operator=( int )  { std::cout << "Verbose::operator=(int)" << std::endl; }
};

class A {
public:
    A() : v( 0 ) {}
    A(int)  { v = 0; }
private:
    Verbose v;    
};


int main() {
    std::cout << "case 1 --------------------" << std::endl;
    A a1;
    std::cout << "case 2 --------------------" << std::endl;
    A a2( 0 );
    // your code goes here
    return 0;
}

产出：

case 1 --------------------
Verbose::Verbose(int)
case 2 --------------------
Verbose::Verbose()
Verbose::operator=(int)