C++11 列表初始化

今天药忘吃喽~ 2023-01-17 03:27 178阅读 0赞

我们知道，在 C++98/03 中的对象初始化方法有很多种，请看下面的代码：

//初始化列表
    int i_arr[3] = { 1, 2, 3 }; //普通数组
    struct A
    {
        int x;
        struct B
        {
            int i;
            int j;
        } b;
    } a = { 1, { 2, 3 } }; //POD类型
    
    //拷贝初始化（copy-initialization）
    int i = 0;
    class Foo
    {
    public:
        Foo(int) {}
    } foo = 123; //需要拷贝构造函数
    
    //直接初始化（direct-initialization）
    int j(0);
    Foo bar(123);

这些不同的初始化方法，都有各自的适用范围和作用。最关键的是，这些种类繁多的初始化方法，没有一种可以通用所有情况。  
  
为了统一初始化方式，并且让初始化行为具有确定的效果，C++11 中提出了列表初始化（List-initialization）的概念。

POD 类型即 plain old data 类型，简单来说，是可以直接使用 memcpy 复制的对象。

## 统一的初始化 ##

在上面我们已经看到了，对于普通数组和 POD 类型，C++98/03 可以使用初始化列表（initializer list）进行初始化：

int i_arr[3] = { 1, 2, 3 };
    long l_arr[] = { 1, 3, 2, 4 };
    struct A
    {
        int x;
        int y;
    } a = { 1, 2 };

但是这种初始化方式的适用性非常狭窄，只有上面提到的这两种数据类型可以使用初始化列表。  
  
在 C++11 中，初始化列表的适用性被大大增加了。它现在可以用于任何类型对象的初始化，请看下面的代码。  
  
**【实例】通过初始化列表初始化对象。**

class Foo
    {
    public:
        Foo(int) {}
    private:
        Foo(const Foo &);
    };
    
    int main(void)
    {
        Foo a1(123);
        Foo a2 = 123; //error: 'Foo::Foo(const Foo &)' is private
        Foo a3 = { 123 };
        Foo a4 { 123 };
        int a5 = { 3 };
        int a6 { 3 };
        return 0;
    }

在上例中，a3、a4 使用了新的初始化方式来初始化对象，效果如同 a1 的直接初始化。  
  
a5、a6 则是基本数据类型的列表初始化方式。可以看到，它们的形式都是统一的。  
  
这里需要注意的是，a3 虽然使用了等于号，但它仍然是列表初始化，因此，私有的拷贝构造并不会影响到它。  
  
a4 和 a6 的写法，是 C++98/03 所不具备的。在 C++11 中，可以直接在变量名后面跟上初始化列表，来进行对象的初始化。  
  
这种变量名后面跟上初始化列表方法同样适用于普通数组和 POD 类型的初始化：

int i_arr[3] { 1, 2, 3 }; //普通数组
    struct A
    {
    int x;
        struct B
        {
            int i;
            int j;
        } b;
    } a { 1, { 2, 3 } }; //POD类型

在初始化时，`{}`前面的等于号是否书写对初始化行为没有影响。  
  
另外，new 操作符等可以用圆括号进行初始化的地方，也可以使用初始化列表：

int* a = new int { 123 };
    double b = double { 12.12 };
    int* arr = new int[3] { 1, 2, 3 };

指针 a 指向了一个 new 操作符返回的内存，通过初始化列表方式在内存初始化时指定了值为 123。  
  
b 则是对匿名对象使用列表初始化后，再进行拷贝初始化。  
  
这里让人眼前一亮的是 arr 的初始化方式。堆上动态分配的数组终于也可以使用初始化列表进行初始化了。  
  
除了上面所述的内容之外，列表初始化还可以直接使用在函数的返回值上：

struct Foo
    {
        Foo(int, double) {}
    };
    Foo func(void)
    {
        return { 123, 321.0 };
    }

这里的 return 语句就如同返回了一个 Foo(123, 321.0)。  
  
由上面的这些例子可以看到，在 C++11 中使用初始化列表是非常便利的。它不仅统一了各种对象的初始化方式，而且还使代码的书写更加简单清晰。