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C++11中列表初始化机制的概念是什么

发布时间:2021-11-09 16:32:20 来源:亿速云 阅读:151 作者:iii 栏目:开发技术

本篇内容介绍了“C++11中列表初始化机制的概念是什么”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

    概述

    定义:列表初始化是C++11引入的新标准,目的是统一初始化方式

    C++11以前只能使用列表初始化来初始化内置类型数组和POD类型对象,C++11中列表初始化可以用于初始化任何类型对象

    • POD(plain old data)类型:仅由内置类型变量构成且不含指针的类,简单来说是可以直接使用memcpy复制的对象

    • 聚合体(aggregate):聚合体一定是POD类型

      • 无自定义构造函数

      • 无私有或保护的非静态数据成员(静态成员与单独对象无关,故不影响初始化)

      • 无基类

      • 无虚函数

      • 无类内已经初始化的非静态数据成员

    注意:区分列表初始化和初始化列表

            列表初始化:用{}进行初始化的方式

            初始化列表:构造函数体前对对象成员直接进行初始化的列表

            initializer_list:一种用于未定参数的轻量STL容器

    实现机制详解

    对内置类型对象、POD对象和类对象的列表初始化实现细节是不同的

    POD类型的列表初始化

    • 此处POD类型包括:内置类型、聚合体类

    • 内置类型数组按照顺序初始化

      • C++11标准中列表初始化会防止可能导致潜在信息丢失的类型缩小(即不能像赋值一样将大类型如int隐式转换成小类型如char)

    • 聚合体类按照成员定义顺序依次初始化

    含有构造函数的类的列表初始化(C++11)

    • 通过{}进行初始化和()结果一致【即通过()调用构造函数的地方都可以完全等价地用{}代替】,都是直接用括号内的值调用对应构造函数直接初始化对象,并不会先生成临时对象再拷贝

    • ={}与{}是等价的语法【即加不加=对初始化行为没有影响】,均不会调用拷贝运算符或拷贝构造函数

    • 与内置类型的列表初始化一致,C++11的列表初始化只能用于初始化,不能用于已初始化对象的赋值

    • 实际机制猜想:传递的实际参数为initializer_list类型,通过匹配重载函数实现调用【我不知道怎么验证这个过程,求大佬解答】

    列表初始化用于函数返回值

    • 在返回值类型为对象(不能是对象的引用)的函数中可以返回{}的列表初始化

    • {}返回值的实际类型为initiallizer list(但不能声明为std::initializer_list),相当于返回构造函数的表达式,因此类型不能是对象的引用

    引入std::initializer_list

    • initializer_list为一个轻量级STL模板,声明在头文件<initializer_list>中,定义在命名空间std中

    • 任意的STL容器都与未指定长度的数组有一样的初始化能力,可以填入任何数量的同类型数据,因此可以用STL容器轻易对固定类型的类进行赋值

    • initializer_list是一个轻量级的模板,可以接受任意长度的同类型的数据也就是接受可变长参数,同时作为STL容器它具有STL容器的共同特征(如迭代器)

      • 只有三个成员接口:begin() end() size()

      • 只能被整体的初始化和赋值,迭代器遍历的数据仅可读,不能对单个数据进行修改

    • 所有{}对象都是隐式创建的std::initializer_list类型字面量(右值),广泛用于实现列表初始化(不需要头文件)

    代码验证

    class testClass
    {
    private:
    	int a;
    	int b;
    public:
    	testClass() :a(0), b(0) {
    		cout << "default init\n";
    	}
    	testClass(int a) :a(a), b(a) {
    		cout << "sing-val init\n";
    	}
    	testClass(int a, int b) :a(a), b(b) {
    		cout << "val init\n";
    	}
    	testClass(testClass& temp) :a(temp.a), b(temp.b) {
    		cout << "copy init\n";
    	}
    	testClass& operator=(testClass& temp) {
    		//testClass& newobj = *this;
    		a = temp.a;
    		b = temp.b;
    		cout << "copy assign\n";
    		return *this;
    	}
    	testClass& operator=(int x) {
    		a = x;
    		b = x;
    		cout << "int-convert assign\n";
    		//testClass& newobj = *this;
    		return *this;
    	}
    	testClass& operator++() {
    		a++;
    		b++;
    	}
    	void printVal(ostream& os) {
    		os << "a=" << a << "\n";
    		os << "b=" << b << "\n";
    	}
    };
    using tc = testClass;
    tc& makeObj(int x, int y)
    {
    	return { x,y };
    }
    int main()
    {
    	tc a(1, 1); //val init
    	tc b{ 1,1 }; //val init
    	tc c = { 1,1 }; //val init
    	tc d = tc{ 1,1 }; //val init
    	cout << endl;
    	tc* e = new tc[2]; //default init *2
    	cout << endl;
    	tc* f = new tc[3]{ {1,1},{2,2},{3,3} }; //val init *3
    	cout << endl;
    	tc* g = new tc[5]{ {1,1},{1} }; // val init + sing-val init + default init *3
    	cout << endl;
    	cout << "testing return val of init_list\n";
    	tc h = makeObj(2, 2); //val init
    	tc i = h; //copy init
    	i = d; //copy assign
    	i.printVal(cout);
    	return 0;
    }

    列表初始化测试

    添加initializer_list为参数的构造函数后

    testClass::testClass(initializer_list<int> list) :a(0), b(0)
    {
    	int ab = 1;
    	for (auto it = list.begin(); it != list.end(); it++)
    	{
    		if (ab)
    			a += *it;
    		else
    			b += *it;
    	}
    	cout << "init_list init\n";
    }
     
    int main()
    {
    	tc a(1, 1); //val init
    	tc b{ 1,1 }; //val init
    	tc c = { 1,1 }; //val init
    	tc d = tc{ 1,1 }; //val init
    	cout << endl;
    	tc* e = new tc[2]; //default init *2
    	cout << endl;
    	tc* f = new tc[3]{ {1,1},{2,2},{3,3} }; //val init *3
    	cout << endl;
    	tc* g = new tc[5]{ {1,1},{1} }; // val init + sing-val init + default init *3
    	cout << endl;
    	cout << "testing return val of init_list\n";
    	tc h = makeObj(2, 2); //val init
    	tc i = h; //copy init
    	i = d; //copy assign
    	i.printVal(cout);
    	cout << endl;
    	cout << "testing argument init_list\n";
    	tc j = { 1,2,3,4,5,6 };
    	tc k = { 9 };
    	return 0;
    }

    以下为运行截图

    C++11中列表初始化机制的概念是什么添加init_list后测试截图

    由此可见所有列表初始化都调用了含有initializer_list为参数的构造函数,证实了列表初始化是基于隐式转换并以initializer_list为底层实现的构想

    应用

    • 在声明时直接初始化堆上分配的对象(数组)

      • 类:可以显式指定使用的构造函数(默认会执行无参数的构造函数)

      • 内置类型:可以在分配时直接指定值

    • 在函数返回对象时避免自动存储期对象销毁的问题

    • 手动调用std::initializer_list实现可变参数初始化

    列表初始化防止类型收窄

    C++11的列表初始化还有一个额外的功能就是可以防止类型收窄,也就是C++98/03中的隐式类型转换,将范围大的转换为范围小的表示,在C++98/03中类型收窄并不会编译出错,而在C++11中,使用列表初始化的类型收窄编译将会报错:

    int a = 1.1; //OK
    int b{ 1.1 }; //error
     
    float f1 = 1e40; //OK
    float f2{ 1e40 }; //error
     
    const int x = 1024, y = 1;
    char c = x; //OK
    char d{ x };//error
    char e = y;//error
    char f{ y };//error

    “C++11中列表初始化机制的概念是什么”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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