C++ 类中特殊成员变量（常量、静态、引用）的初始化方法

有些成员变量的数据类型比较特别，它们的初始化方式和普通数据类型的成员变量有所不同。这些特殊类型的数据类型包括：

• 引用（&）
• 常量（const）
• 静态（static）
  • 静态常量（static const）
    • 整数类型（integral types：int、char、bool）
    • 非整数类型

常量（const）和引用（&）必须通过过参数列表进行初始化；

静态成员变量的初始化有些特别，是在类外初始化且不能在带有 static 关键字；

带有类内初始值设定项的成员必须为常量（且为 integral types）；

所以，纵向来看，初始化方式主要有两种：

• 初始化参数列表：const，引用
• 类外初始化：static（且不再带有 static 关键字）
• 类内初始值设定：const + integral type

横向来看，不同数据类型的初始化方式分别为：

• 引用：初始化参数列表
• const
  • 类内初始化值设定（如果为integral types）
  • 初始化参数列表
• static：
• 类外初始化，且不再带有 static 关键字
• 类内初始化设置，必须为 const，且 integral
• 不可通过构造函数的初始化参数列表进行初始化
  • static不属于某一特定的类实例，而是属于类，显然不能通过构造函数的初始化参数列表进行 static 变量的初始化

进行类内初始值设定的成员变量的数据类型必须满足：

• const
• integral types（int、char、bool）

class Test
{
public:
    Test():i(1), ri(i), ci(2), cd(0.)
    {}
                // 对于一般常量型（非integral type）和引用型成员变量，必须通过初始化参数列表进行初始化
                // 普通成员变量也可以放在函数体中，但本质已不是初始化，而是一种普通的赋值运算，效率极低
private:
    int i;
                // 普通成员变量
                // 初始化参数列表，函数体
    int& ri;
                // 引用，初始化参数列表
    const int ci;
                // 常量
                // 类内初始值设定
                // 初始化参数列表
    const double cd;
                // 常量非integral types
                // 初始化参数列表
    static int si;
                // 静态非常量
                // 类外
    static const int sci;
                // 静态常量（integral type）
    static const double scd;
                // 静态常量（非integral ）
};

一般常量类型（未被 static 修饰）、引用类型，在类内部即可实现初始化，在类外实现初始化的必定是 static 类型（当然一部分的静态成员，也即同时又是 const 和 integral type的，可在类内初始值设定，这一语法特性并非为所有的编译器所支持，所以一种推荐的做法，即是凡是 static 类型的，我们总在类外进行初始化，哪怕它在类内已进行初始值设定，只要在类外初始化时不修改其值）：

int Test::si = 0;
const int Test::sci = 1;
const double Test::scd = 99.0;

静态成员属于类作用域，但不属于类对象实例，和普通的static 变量一样，程序一运行就分配内存并初始化，生命周期和程序一致；

静态成员其实和全局变量的地位是一致的，只不过编译器把它的使用限制在类作用域内。

References

[1] C++ 类中特殊成员变量（常量、静态、引用）的初始化方法