C++ 列表初始化

C++11 中，引入了用 {} 執行初始化的統一形式，C++11 稱這種形式為統一初始化（Uniform initialization）

使用這種形式，可以解決所謂的“C++最令人惱怒的解析問題”

最令人惱怒的解析問題

該問題源於函數風格的轉型和函數聲明之間的相似性，導致很多代碼都會被看做是函數聲明

考慮這段代碼

ifstream dataFile("ints.dat");
list<int> data(istream_iterator<int>(dataFile), istream_iterator<int>());

原意是用一對流迭代器去初始化列表，但運行后你會發現，它什么都沒有做

原因在於編譯器會認為 data 是一個函數

• 第一個參數 dataFile 是 istream_iterator<int> 類型的對象
• 第二個參數是不接受參數，返回 istream_iterator<int> 對象的函數

因為在函數聲明中

• 包裹形參名的圓括號會被無視
• int f(double d); 和 int f(double (d)); 是等價的
  • 參數是 double 類型的 d
• 空的圓括號會被認為是這里有一個函數類型的參數
  • int g(double ());
  • 參數是返回值為 double，參數為空的函數

class Widget
{
    //假設Widget有默認構造器
};

Widget w();

在這個例子中，w 並不是 Widget 對象，而是返回值為 Widget 類型的函數

C++ 11 前的解決方案

將參數聲明包裹到圓括號里是非法的，但將函數調用的參數包裹在圓括號里是合法的：

list<int> data((istream_iterator<int>(dataFile)), istream_iterator<int>());

一種可讀性更好、更合理的方式：

ifstream dataFile("ints.dat");
istream_iterator<int> begin(dataFile);
istream_iterator<int> end;
list<int> data(begin, end);

列表初始化

用列表初始化來解決上面的問題

list<int> data{ istream_iterator<int>{dataFile}, istream_iterator<int>{} };

Obj(1.0) 和 Obj{1.0} 的一個區別是：前者允許調用 Obj(int)，而列表初始化不允許存在精度損失的類型轉換

列表初始化的限制

列表初始化主要的限制是，如果一個類既有使用初始化列表的構造函數，又有不使用初始化列表的構造函數，那編譯器會千方百計地試圖調用使用初始化列表的構造函數，導致各種意外

vector<int> v{3, -1};
for (auto i : v) {
	cout << i << endl;
}

比如上面的代碼，可能本意是構造一個 3 個元素，初始值都是 -1 的 vector，但編譯器會去嘗試調用列表初始化構造函數，構造一個 [3, -1] vector 出來

對此，比較好的做法是：

• 如果一個類沒有使用初始化列表的構造函數時，初始化該類對象可全部使用統一初始化語法
• 如果一個類有使用初始化列表的構造函數時，則只應用在初始化列表構造的情況

initializer_list

initializer_list 定義在同名頭文件中

template< class T >  
class initializer_list;

initializer_list 是一種輕量級的代理對象，用來訪問 T 類型的對象數組

• 可以實現為一對指針，或指針加數組長度
• 當 initializer_list 對象被拷貝時，底層數組不會被拷貝
• 底層數組是 const T[N] 類型的臨時數組
  • 每個元素都是從 {} 列表中拷貝來的
  • initializer_list 對象中的元素永遠是常量值，無法被修改
• 有點像 string_view 或 asio 中的 buffer

在以下幾種情況中， initializer_list 對象會被自動構造

• 用 {} 列表初始化對象，且該對象的構造函數接受 initializer_list 參數
  • 標准庫容器基本都會接受 initializer_list<value_type> 類型的參數
  • 因此標准庫容器基本都是可以使用列表初始化的
• 用 {} 列表作為賦值語句的右操作數/函數的參數，對應的賦值運算符/函數接受 initializer_list 參數