【QT】学习笔记：关于“初始化列表中的成员变量”

一、问题1

以下代码是什么意思？

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent)  , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

好的，我来为你解释这段 Qt 代码：

整体概述

这段代码定义了一个名为 MainWindow 的类，它是 Qt 中的 QMainWindow 类的子类。这个类通常作为应用程序的主窗口。

代码逐行解释

`MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow)`

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): 这是 MainWindow 类的构造函数。它接受一个 QWidget 类型的指针作为参数，这个指针指向父窗口。
QMainWindow(parent): 调用基类 QMainWindow 的构造函数，将父窗口的指针传递给它。这建立了继承关系，使 MainWindow 成为 QMainWindow 的子类。
ui(new Ui::MainWindow): 创建了一个 Ui::MainWindow 类型的指针 ui，并将其初始化为一个新的 Ui::MainWindow 对象。这个对象通常是由 Qt Designer 生成，用于描述窗口的界面布局。

`{ ui->setupUi(this); }`

ui->setupUi(this): 调用 setupUi 函数，将窗口的 UI 与代码连接起来。这个函数会根据 ui 中保存的界面设计信息，创建对应的 Qt 控件，并将它们添加到窗口中。

`MainWindow::~MainWindow()`

MainWindow::~MainWindow(): 这是 MainWindow 类的析构函数。
delete ui;: 删除 ui 指针指向的对象。由于 ui 是动态分配的，所以需要在对象销毁时手动释放内存。

代码功能总结

这段代码的主要功能是：

创建主窗口对象： 初始化 MainWindow 对象，并设置其父窗口。
加载界面设计： 从 Ui::MainWindow 对象中加载界面设计，并将界面元素添加到窗口中。
管理内存： 在析构函数中释放 ui 对象占用的内存。

整个过程的简要说明

Qt Designer 用于设计窗口的界面布局，并生成一个 Ui::MainWindow 类。
C++ 代码中，MainWindow 类继承自 QMainWindow，并使用 setupUi 函数将界面设计与代码连接起来。
当程序运行时，MainWindow 对象被创建，界面按照设计显示出来。
当程序关闭时，MainWindow 对象被销毁，ui 对象也被释放。

常见应用场景

Qt 应用程序的主窗口： 绝大多数 Qt 应用程序都会有一个 MainWindow 作为主窗口，用于显示应用程序的界面。
自定义窗口： 可以通过继承 QMainWindow 来创建自定义窗口，实现特定的功能。

总结

这段代码是 Qt 应用程序中非常常见的一部分，它展示了如何使用 Qt Designer 和 C++ 代码来创建一个窗口。通过理解这段代码，可以更好地掌握 Qt 的窗口设计和开发。

二、问题2

这一句语法不是很清楚，请详细说明下：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow)

详细解析 MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent) , ui(new Ui::MainWindow)

整体结构与作用

这段代码是 C++ 中的一个构造函数，定义在名为 MainWindow 的类中。它的主要作用是：

初始化 MainWindow 对象： 当我们创建一个 MainWindow 的实例时，就会调用这个构造函数，为对象分配内存并进行初始化。
建立继承关系： MainWindow 类继承自 QMainWindow 类，因此 QMainWindow(parent) 这部分代码调用了基类的构造函数，将父窗口的指针 parent 传递给基类，从而建立了继承关系。
初始化成员变量 ui： ui(new Ui::MainWindow) 这部分代码初始化了一个名为 ui 的成员变量，它的类型是 Ui::MainWindow 的指针。这个 ui 指针指向一个由 Qt Designer 设计的界面，它描述了窗口的布局和控件。

逐部分解析

`MainWindow::MainWindow(QWidget *parent):`

MainWindow：这是类的名称。
MainWindow(QWidget *parent)：这是构造函数的声明，它接受一个 QWidget 类型的指针作为参数，这个参数表示父窗口。
:：冒号表示构造函数初始化列表的开始。

`QMainWindow(parent)`

调用基类 QMainWindow 的构造函数，将父窗口的指针 parent 传递给基类。这使得 MainWindow 对象具有 QMainWindow 的所有属性和方法。

`, ui(new Ui::MainWindow)`

,：逗号分隔初始化列表中的多个成员。
ui(new Ui::MainWindow)：初始化成员变量 ui。new Ui::MainWindow 动态创建一个 Ui::MainWindow 对象，并将它的地址赋值给 ui 指针。

总结

这段代码的作用是：

创建一个 MainWindow 对象。
将这个对象设置为另一个窗口（父窗口）的子窗口。
初始化一个 ui 指针，指向由 Qt Designer 设计的界面。

为什么需要这样写？

继承与多态： 通过继承 QMainWindow，MainWindow 可以复用 QMainWindow 提供的很多功能，比如菜单栏、工具栏、状态栏等。
界面与逻辑分离： Qt Designer 用于设计界面，生成的 Ui::MainWindow 类描述了界面的布局。C++ 代码中的 MainWindow 类则负责处理窗口的逻辑。将界面和逻辑分离，可以提高代码的可维护性。
初始化列表： 使用初始化列表来初始化成员变量，可以保证成员变量在构造函数体执行之前就被初始化，提高了程序的安全性。

示例

C++

// MainWindow.h
#include <QMainWindow>
#include "ui_mainwindow.h"

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private:
    Ui::M   ainWindow *ui;
};

// MainWindow.cpp
#include "mainwindow.   h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delet   e ui;
}

总结

这段代码是 Qt 应用程序中非常常见的一种写法，它体现了 Qt 的面向对象特性和信号槽机制。通过理解这段代码，可以更好地掌握 Qt 的窗口设计和开发。

三、问题3

“构造函数初始化列表”是什么意思？

构造函数初始化列表：C++ 对象初始化的捷径

构造函数初始化列表 是 C++ 中一种特殊的语法，用于在创建对象时初始化成员变量。它以冒号 (:) 开头，紧随在构造函数参数列表之后，用逗号分隔各个成员变量的初始化。

为什么需要构造函数初始化列表？

初始化 const 成员和引用成员： const 成员和引用成员必须在声明时初始化，构造函数体中只能赋值，而初始化列表则可以同时完成声明和初始化。
初始化没有默认构造函数的成员： 如果一个成员变量是自定义类型，且没有默认构造函数，则必须在初始化列表中提供初始化值。
提高初始化效率： 在某些情况下，使用初始化列表比在构造函数体中赋值效率更高。

示例

C++

class Person {
public:
    Person(const std::string& name, int age) : name_(name), age_(age) {} // 初始化列表

private:
    const std::string name_; // const 成员
    int age_;
};

在这个例子中：

name_ 是一个 const 成员，必须在初始化列表中初始化。
age_ 在初始化列表中被赋予了初始值。

初始化列表的执行顺序

初始化列表中的成员变量按照它们在类中声明的顺序进行初始化，与它们在初始化列表中出现的顺序无关。

初始化列表与构造函数体

初始化列表： 用于初始化成员变量，发生在构造函数体执行之前。
构造函数体： 用于执行其他初始化操作，比如分配内存、初始化其他对象等。

总结

构造函数初始化列表是一种高效、安全的初始化成员变量的方式。它不仅可以用于初始化基本类型，还可以用于初始化自定义类型、const 成员和引用成员。合理地使用初始化列表，可以提高代码的可读性和可维护性。

常见问题

初始化列表和赋值的区别是什么？
- 初始化列表用于给成员变量赋予初始值，而赋值是将一个值赋给已经存在的变量。
- 初始化列表发生在构造函数体之前，赋值发生在构造函数体中。
什么时候必须使用初始化列表？
- 初始化 const 成员和引用成员时。
- 初始化没有默认构造函数的成员时。

四、问题4

初始化列表中的成员变量按照它们在类中声明的顺序进行初始化，与它们在初始化列表中出现的顺序无关。是什么意思？

初始化列表中成员变量的初始化顺序

问题： 初始化列表中的成员变量按照它们在类中声明的顺序进行初始化，与它们在初始化列表中出现的顺序无关。上面是什么意思？

解答：

这句话的意思是，在 C++ 的构造函数初始化列表中，虽然我们可以按照任意顺序指定成员变量的初始值，但最终的初始化顺序是由成员变量在类中声明的顺序决定的，而不是由你在初始化列表中列出的顺序决定的。

举个例子：

C++

class MyClass {
public:
    MyClass(int a, int b) : y(b), x(a) {} // 初始化列表

private:
    int x;  // 声明顺序在前
    int y;  // 声明顺序在后
};

在这个例子中：

虽然在初始化列表中，y 先于 x 被初始化，但是由于 x 在类中声明在前，因此 x 会先被初始化。
最终的初始化顺序是按照 x、y 的声明顺序进行的。

原因：

编译器优化： 编译器在编译时会对类成员的布局进行优化，以提高内存访问效率。成员变量在内存中的布局顺序与它们在类中的声明顺序密切相关。
构造函数的执行过程： 在构造函数执行之前，编译器会按照成员变量在类中的声明顺序为它们分配内存，并调用它们的构造函数（如果有）。初始化列表只是提供了一种方便的方式来指定初始值，但最终的初始化顺序还是由编译器决定。

总结：