不格**
要是世上不曾存在c++14和c++17該有多好!constexpr
是好東西,但是讓編譯器開發者痛不欲生;新標準庫的確好用,但改語法細節未必是明智之舉,尤其是3年一次的頻繁改動。c++帶了太多歷史包袱,我們都是為之買賬的一員。
我沒那麼多精力考慮c++14/17的問題,所以本文基於c++11標準。
知其所以然,是學習c++越發複雜的語法的最佳方式。因此,我們從列表初始化的動機講起。
早在2023年,bjarne stroustrup就提出要統一c++中的初始化語法。這是因為在c++11以前,初始化存在一系列問題,包括:
雖然每乙個都有辦法解決,但加在一起將會變得非常複雜,對編譯器和開發者都是負擔。換句話說,唯一的需求就是一種統一的初始化語法,其適用範圍能涵蓋先前的各種問題。
於是,列表初始化誕生了。
正因為列表初始化是為解決初始化問題而生,列表初始化的適用範圍是任何初始化。你能想到的都寫寫看,寫對就是賺到。
當然,全憑感覺是行不通的,還是得講點道理。列表初始化分為兩類:直接初始化與拷貝初始化。
在直接初始化中,無論建構函式是否explicit
,都有可能被呼叫:
t object ;
,用arg1, arg2, ...
構造t
型別的物件object
——引數可以是乙個值,也可以是乙個初始化列表,下同;
class ; };
,構造member
成員物件——花括號的優勢在這裡體現出來,因為如果是圓括號的話member
會被看作乙個函式;
t
,構造臨時物件;
new t
,構造heap上的物件;
class::class() : member ;
,與直接初始化中的1
類似,除了explicit
以外都相同,operator=
不會被呼叫;
object =
,賦值語句,呼叫operator=
;
class ; };
,與直接初始化中的2
類似,explicit
同理;
function( )
,構造函式引數;
return ;
,構造返回值;
object[ ]
,構造operator
的引數;
u( )
,構造u
建構函式的引數。
4~7可以概括為,在該有乙個物件的地方,可以用乙個列表來構造它。這句話不是很嚴謹,因為除了operator()
和operator
以外,其他運算子的引數都不能用列表初始化。
還有乙個要注意的地方,是列表初始化不允許窄化轉換(narrowing conversion),即可能丟失資訊的轉換,如float
轉換為int
。
#include #include struct test
explicit test(int, int, int)
void operator(std::pair)
void operator()(std::pair)
};test test();}
int main()
; test t1 = ;
test t2 = ; // error
t;t();
}
列表不是表示式,更不屬於任何型別,所以decltype()
是非法的,這還適用於模板引數推導。但是在以下幾種情況中,列表可以轉換成std::initializer_list
例項:
直接初始化中,對應構造函式引數型別為std::initializer_list
;
拷貝初始化中,對應引數型別為std::initializer_list
;
繫結到auto
上(列表元素型別必須嚴格一致),包括範圍for
(range for)迴圈——當繫結auto&&
時,變數的實際型別為std::initializer_list&&
,這是**引用的特例。
std::initializer_list
是為列表初始化提供的特殊的工具,是乙個輕量級的陣列**(proxy),其元素型別為const t
。雖然你能在中看到
std::initializer_list
類模板的實現,但它實際上是與編譯器內部繫結的,你無法用乙個自己寫的相似的類替換它(除非改編譯器)。
std::initializer_list
有建構函式、size
、begin
和end
函式,用法與其他stl順序容器類似。迭代器解引用得到const t&
型別,元素是不能修改的。
std::initializer_list
帶來的最明顯的進步就是stl容器可以用列表來初始化,無需再寫那麼多push_back
了。
struct test
test(std::initializer_list)
};
如果我寫test
,哪個建構函式會被呼叫呢?回答這個問題,需要對與列表相關的過載決議有所了解。
對於涉及到建構函式的列表初始化(不涉及到的包括聚合初始化等),各建構函式分兩個階段考慮:
如果有建構函式第乙個引數為std::initializer_list
,沒有其他引數或其他引數都有預設值,則匹配該建構函式(這裡似乎允許窄化轉換,我測試起來也是如此)——std::initializer_list
優先順序高;
否則,所有建構函式參與過載決議,除了窄化轉換不允許,以及拷貝初始化與explicit
的衝突依然有效。
所以上面那段程式中test
會匹配第二個建構函式。
如果有多個std::initializer_list
過載呢?眾所周知,過載決議中引數轉換有完美、提公升、轉換三個等級,std::initializer_list
引數的轉換等級定義為所有元素中最差的(不允許窄化轉換),然後找出等級最高的呼叫,如果有多個則為二義呼叫。
如果沒有std::initializer_list
過載呢?由於從列表到引數本身就是轉換,屬於最差的等級,如果有多個函式可以通過引數轉換後匹配,則該呼叫就是二義呼叫;只有當只有乙個函式可行時才合法。
列表初始化是一種萬能的初始化語法,適用範圍廣導致其規則比較複雜,我們應當結合其動機來理解標準規定的行為。
列表初始化包括直接初始化與拷貝初始化,後者涵蓋了引數與返回值等情形。當我們不想要隱式拷貝初始化時,要用explicit
關鍵字來拒絕。
列表不屬於任何型別,但一些情況下可以轉換成std::initializer_list
。在過載決議中,std::initializer_list
有更高的優先順序。
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