¿Qué es esta extraña sintaxis de miembro de dos puntos (” : “) en el constructor?

Recientemente he visto un ejemplo como el siguiente:

#include <iostream>

class Foo {
public:
  int bar;
  Foo(int num): bar(num) {};
};

int main(void) {
  std::cout << Foo(42).bar << std::endl;
  return 0;
}

¿Qué significa esto extraño : bar(num) ¿significar? De alguna manera parece inicializar la variable miembro, pero nunca antes había visto esta sintaxis. Parece una llamada de función/constructor pero para un int? No tiene sentido para mí. Tal vez alguien me pueda iluminar. Y, por cierto, ¿existen otras características esotéricas del lenguaje como esta, que nunca encontrará en un libro de C++ ordinario?

Foo(int num): bar(num)    

Esta construcción se llama Lista de inicializadores de miembros en C++.

Dicho simplemente, es inicializa tu miembro bar a un valor num.

---

¿Cuál es la diferencia entre Inicializar y Asignar dentro de un constructor?

Inicialización de miembros:

Foo(int num): bar(num) {};

Asignación de miembros:

Foo(int num)
{
   bar = num;
}

Hay una diferencia significativa entre inicializar un miembro usando la lista de inicializadores de miembros y asignarle un valor dentro del cuerpo del constructor.

Cuando usted inicializar campos a través de la lista de inicializadores de miembros, los constructores se llamarán una vez y el objeto se construirá e inicializará en una sola operación.

Si utiliza asignación luego, los campos se inicializarán primero con constructores predeterminados y luego se reasignarán (a través del operador de asignación) con valores reales.

Como puede ver, hay una sobrecarga adicional de creación y asignación en este último, que podría ser considerable para las clases definidas por el usuario.

Cost of Member Initialization = Object Construction 
Cost of Member Assignment = Object Construction + Assignment

Este último es en realidad equivalente a:

Foo(int num) : bar() {bar = num;}

Mientras que el primero es equivalente a solo:

Foo(int num): bar(num){}

Para miembros de clase incorporados (su ejemplo de código) o POD, no hay gastos generales prácticos.

---

¿Cuándo TIENE que usar la lista de inicializadores de miembros?

Vas a tener (más bien forzado) a use una lista de inicializadores de miembros si:

• Su clase tiene un miembro de referencia
• Su clase tiene un miembro const no estático o
• El miembro de su clase no tiene un constructor predeterminado o
• Para la inicialización de miembros de la clase base o
• Cuando el nombre del parámetro del constructor es el mismo que el miembro de datos (esto no es realmente IMPRESCINDIBLE)

---

Un ejemplo de código:

class MyClass {
public:
  // Reference member, has to be Initialized in Member Initializer List
  int &i;
  int b;
  // Non static const member, must be Initialized in Member Initializer List
  const int k;

  // Constructor’s parameter name b is same as class data member
  // Other way is to use this->b to refer to data member
  MyClass(int a, int b, int c) : i(a), b(b), k(c) {
    // Without Member Initializer
    // this->b = b;
  }
};

class MyClass2 : public MyClass {
public:
  int p;
  int q;
  MyClass2(int x, int y, int z, int l, int m) : MyClass(x, y, z), p(l), q(m) {}
};

int main() {
  int x = 10;
  int y = 20;
  int z = 30;
  MyClass obj(x, y, z);

  int l = 40;
  int m = 50;
  MyClass2 obj2(x, y, z, l, m);

  return 0;
}

• MyClass2 no tiene un constructor predeterminado, por lo que debe inicializarse a través de la lista de inicializadores de miembros.
• clase base MyClass no tiene un constructor predeterminado, por lo que para inicializar su miembro será necesario usar la Lista de inicializadores de miembros.

---

Puntos importantes a tener en cuenta al usar listas de inicializadores de miembros:

Las variables de miembro de clase siempre se inicializan en el orden en que se declaran en la clase.

Ellos son no inicializados en el orden en que se especifican en la lista de inicializadores de miembros.
En resumen, la lista de inicialización de miembros no determina el orden de inicialización.

Teniendo en cuenta lo anterior, siempre es una buena práctica mantener el mismo orden de miembros para la inicialización de miembros que el orden en que se declaran en la definición de clase. Esto se debe a que los compiladores no advierten si los dos órdenes son diferentes, pero un usuario relativamente nuevo podría confundir la lista de inicializadores de miembros con el orden de inicialización y escribir algún código que dependa de eso.

Es un lista de inicialización de miembros. Debería encontrar información al respecto en cualquier buen libro de C++.

En la mayoría de los casos, debe inicializar todos los objetos de miembro en la lista de inicialización de miembros (sin embargo, tenga en cuenta las excepciones enumeradas al final de la entrada de preguntas frecuentes).

El punto para llevar de la entrada de preguntas frecuentes es que,

En igualdad de condiciones, su código se ejecutará más rápido si usa listas de inicialización en lugar de asignación.

Esa es la inicialización del constructor. Es la forma correcta de inicializar miembros en un constructor de clase, ya que evita que se invoque el constructor predeterminado.

Considere estos dos ejemplos:

// Example 1
Foo(Bar b)
{
   bar = b;
}

// Example 2
Foo(Bar b)
   : bar(b)
{
}

En el ejemplo 1:

Bar bar;  // default constructor
bar = b;  // assignment

En el ejemplo 2:

Bar bar(b) // copy constructor

Se trata de eficiencia.

Esto se llama una lista de inicialización. Es una forma de inicializar los miembros de la clase. Hay beneficios al usar esto en lugar de simplemente asignar nuevos valores a los miembros en el cuerpo del constructor, pero si tiene miembros de clase que son constantes o referencias ellos deber ser inicializado.

Esto no es oscuro, es el Sintaxis de la lista de inicialización de C++

Básicamente, en su caso, x se inicializará con _x, y con _y, z con _z.

El otro ya te explicó que la sintaxis que observas se llama “lista de inicializadores de constructores”. Esta sintaxis le permite inicializar de forma personalizada subobjetos base y subobjetos miembros de la clase (en lugar de permitirles inicializarse de forma predeterminada o permanecer sin inicializar).

Solo quiero señalar que la sintaxis que, como dijiste, “parece una llamada de constructor”, no es necesariamente una llamada de constructor. En lenguaje C++ el () la sintaxis es solo una forma estándar de sintaxis de inicialización. Se interpreta de manera diferente para diferentes tipos. Para tipos de clase con constructor definido por el usuario, significa una cosa (de hecho, es una llamada de constructor), para tipos de clase sin constructor definido por el usuario, significa otra cosa (así se llama inicialización de valor ) para vacío ()) y para los tipos que no son de clase, nuevamente significa algo diferente (ya que los tipos que no son de clase no tienen constructores).

En su caso, el miembro de datos tiene tipo int. int no es un tipo de clase, por lo que no tiene constructor. por tipo int esta sintaxis significa simplemente “inicializar bar con el valor de num” y listo. Se hace así, directamente, sin constructores de por medio, ya que, una vez más, int no es un tipo de clase, por lo tanto, no puede tener ningún constructor.

No sé cómo podrías perderte este, es bastante básico. Esa es la sintaxis para inicializar variables miembro o constructores de clases base. Funciona para tipos de datos simples y antiguos, así como para objetos de clase.