C++:列表初始化

发布于:2024-06-16 ⋅ 阅读:(20) ⋅ 点赞:(0)

{}初始化

在C++98中,标准允许使用花括号{}对数组或者结构体元素进行统一的列表初始值设定。比如:

struct Point
{
    int _x;
    int _y;
};

int main()
{
    // 数组初始化
    int array1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int array2[5] = { 0 };
    
    // 结构体初始化
    Point p = { 1, 2 };
    
    return 0;
}

C++11扩大了用大括号括起的列表(初始化列表)的使用范围,使其可用于所有的内置类型和用户自定义的类型,使用初始化列表时,可添加等号(=),也可不添加

C++11这一标准旨在实现:一切皆可用{}初始化,且可以不写=

struct Point
{
    int _x;
    int _y;
};

int main()
{
    // 内置类型使用{}初始化
    int x1 = 1;
    // 可以省略=
    int x2{ 2 };
    
    // 原来的数组初始化也可以省略=
    int array1[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };
    int array2[5]{ 0 };
    
    // 自定义类型初始化
    Point p{ 1, 2 };
    
    // 列表初始化也可以适用于new表达式中
    int* pa = new int[4]{ 0 };
    
    return 0;
}

创建对象时也可以使用列表初始化方式调用构造函数初始化

class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
        :_year(year)
        ,_month(month)
        ,_day(day)
    {
        cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
    }
    
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

int main()
{
    Date d1(2022, 1, 1); // old style
    
    // C++11支持的列表初始化,这里会调用构造函数初始化
    Date d2{ 2022, 1, 2 };
    Date d3 = { 2022, 1, 3 };
    
    return 0;
}

C++中, 一个参数的构造函数(或者除了第一个参数外其余参数都有默认值的多参构造函数), 承担了两个角色。

1 是个构造;2 是个默认且隐含的类型转换操作符。

explicit关键字修饰构造函数可以防止隐式类型转换,如果我们给上述Date类的构造函数用explicit修饰,d3的构造就会报错:

class Date
{
public:
    explicit Date(int year, int month, int day)
        :_year(year)
        ,_month(month)
        ,_day(day)
    {
        cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
    }
    
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

int main()
{
    Date d1(2022, 1, 1); // old style
    
    // C++11支持的列表初始化,这里会调用构造函数初始化
    Date d2{ 2022, 1, 2 };
    
    // 编译报错,因为这里的初始化是隐式类型转换
    // Date d3 = { 2022, 1, 3 };
    
    return 0;
}

std::initializer_list

initializer_list是C++11中的一个新的类模板,在之前介绍STL容器的构造函数时稍有提及。

initializer_list的实例化要使用{},可以认为:{}和其内容构成一个initializer_list

int main()
{
	auto li = { 1,2,3,4,5 };
	cout << typeid(li).name() << endl;

	return 0;
}

输出:

class std::initializer_list<int>

所以我们上面所说的使用{}初始化,本质上就是使用列表初始化,即initializer_list来初始化。

那么STL中的容器是如何做到支持这一特性的呢?

C++11之后,STL的容器都增加了以初始化列表为形参的构造函数和赋值重载。

我们还可以使用多层初始化,比如:

int main()
{
    vector<int> v = { 1, 2, 3 };
    list<int> lt = { 1, 2, 3 };
    
    // 这里{"sort", "排序"}会先初始化构造一个pair对象
    map<string, string> =  { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };
    
    // 使用{}对容器赋值
    v = { 4, 5, 6, 7, 8 };
    
    return 0;
}

如果我们想要让之前模拟实现的vecor也支持{}初始化和赋值,只需增加对应的构造函数和赋值重载即可:

namespace xxm
{
    template<class T>
    class vector {
    public:
        typedef T* iterator;

        vector(initializer_list<T> l)
        {
            _start = new T[l.size()];
            _finish = _start + l.size();
            _endofstorage = _start + l.size();
            iterator vit = _start;
            typename initializer_list<T>::iterator lit = l.begin();
            while (lit != l.end())
            {
                *vit++ = *lit++;
            }
            //for (auto e : l)
            //    *vit++ = e;
        }

        vector<T>& operator=(initializer_list<T> l) {
            vector<T> tmp(l);
            std::swap(_start, tmp._start);
            std::swap(_finish, tmp._finish);
            std::swap(_endofstorage, tmp._endofstorage);
            return *this;
        }

    private:
        iterator _start;
        iterator _finish;
        iterator _endofstorage;
    };
}

auto

C++11标准中新增了auto关键字,可以自动推导类型。

其最多应用在迭代器类型推导中。

int main()
{
    int i = 10;
    auto p = &i;
    auto pf = strcpy;
    
    cout << typeid(p).name() << endl;
    cout << typeid(pf).name() << endl;
    
    map<string, string> dict = { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };
    //map<string, string>::iterator it = dict.begin();
    auto it = dict.begin();
    
    return 0;
}

decltype

关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型。

// decltype的一些使用使用场景
template<class T1, class T2>
void F(T1 t1, T2 t2)
{
    decltype(t1 * t2) ret;
    cout << typeid(ret).name() << endl;
}

int main()
{
    const int x = 1;
    double y = 2.2;
    
    decltype(x * y) ret; // ret的类型是double
    decltype(&x) p;      
    // p的类型是int*
    cout << typeid(ret).name() << endl;
    cout << typeid(p).name() << endl;
    
    F(1, 'a');
    
    return 0;
}

nullptr

由于C++中NULL被定义成字面量0,这样就可能回带来一些问题,因为0既能指针常量,又能表示 整形常量。所以出于清晰和安全的角度考虑,C++11中新增了nullptr,用于表示空指针。

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL    0
#else
#define NULL    ((void *)0)
#endif
#endif