std::initializer_list详解

std::initializer_list介绍

initializer_list是C++11提供的一种新类型，其定义于头文件<initializer_list>中，此头文件是工具库的一部分，

<initializer_list>定义如下：

namespace std {
  template<class E> class initializer_list {
  public:
    using value_type = E;
    using reference = const E&;
    using const_reference = const E&;
    using size_type = size_t;
    using iterator = const E*;
    using const_iterator = const E*;
    constexpr initializer_list() noexcept;
    constexpr size_t size() const noexcept; // 元素数量
    constexpr const E* begin() const noexcept; // 首元素
    constexpr const E* end() const noexcept; // 末元素后一位置
  };
  // initializer_list 范围访问
  template<class E> constexpr const E* begin(initializer_list<E> il) noexcept;
  template<class E> constexpr const E* end(initializer_list<E> il) noexcept;
}

std::initializer_list 类型对象是一个访问 const T 类型对象数组的轻量代理对象。

std::initializer_list 对象在这些时候自动构造：

用花括号初始化器列表列表初始化一个对象，其中对应构造函数接受一个std::initializer_list 参数
以花括号初始化器列表为赋值的右运算数，或函数调用参数，而对应的赋值运算符/函数接受 std::initializer_list 参数
绑定花括号初始化器列表到 auto ，包括在范围 for 循环中

initializer_list 可由一对指针或指针与其长度实现。复制一个 std::initializer_list 不会复制其底层对象。

底层数组不保证在原始 initializer_list 对象的生存期结束后继续存在。 std::initializer_list 的存储是未指定的（即它可以是自动、临时或静态只读内存，依赖场合）。 (C++14 前)

底层数组是 const T[N] 类型的临时数组，其中每个元素都从原始初始化器列表的对应元素复制初始化（除非窄化转换非法）。底层数组的生存期与任何其他临时对象相同，除了从数组初始化 initializer_list 对象会延长数组的生存期，恰如绑定引用到临时量（有例外，例如对于初始化非静态类成员）。底层数组可以分配在只读内存。 (C++14 起)

若声明了 std::initializer_list 的显式或偏特化则程序为病式。

1.成员类型

成员类型	定义
value_type	T
reference	const T&
const_reference	const T&
size_type	std_size_t
iterator	const T*
const_iterator	const T*

2.成员函数

构造函数

initializer_list() noexcept;	(C++11 起) (C++14 前)
constexpr initializer_list() noexcept;	(C++14 起)

#include <iostream>
#include <initializer_list>
int main(){
    std::initializer_list<int> empty_list;
    std::cout << "empty_list.size(): " << empty_list.size() << 'n';
    // 用列表初始化创建初始化器列表
    std::initializer_list<int> digits {1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout << "digits.size(): " << digits.size() << 'n';
    // auto 的特殊规则表示‘ fraction '拥有类型
    // type std::initializer_list<double>
    auto fractions = {3.14159, 2.71828};
    std::cout << "fractions.size(): " << fractions.size() << 'n';
}

结果如下：

size ：返回initializer_list中元素数目
begin：返回指向首元素的指针
end：返回指向末尾元素后一位置的指针

3.非成员函数

std::begin(std::initializer_list) (C++11)	特化 std::begin
std::end(std::initializer_list)(C++11) 定义于头文件	特化std::end
rbegin(std::initializer_list) (C++14)	特化std::rbegin
rend(std::initializer_list)(C++14)	特化std::rend

#include <iostream>
#include <vector>
#include <initializer_list>
template <class T>
struct S {
    std::vector<T> v;
    S(std::initializer_list<T> l) : v(l) {
         std::cout << "constructed with a " << l.size() << "-element listn";
    }
    void append(std::initializer_list<T> l) {
        v.insert(v.end(), l.begin(), l.end());
    }
    std::pair<const T*, std::size_t> c_arr() const {
        return {&v[0], v.size()};  // 在 return 语句中复制列表初始化
                                   // 这不使用 std::initializer_list
    }
};
template <typename T>
void templated_fn(T) {}
int main(){
    S<int> s = {1, 2, 3, 4, 5}; // 复制初始化
    s.append({6, 7, 8});      // 函数调用中的列表初始化
    std::cout << "The vector size is now " << s.c_arr().second << " ints:n";
    for (auto n : s.v)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << 'n';
    std::cout << "Range-for over brace-init-list: n";
    for (int x : {-1, -2, -3}) // auto 的规则令此带范围 for 工作
        std::cout << x << ' ';
    std::cout << 'n';
    auto al = {10, 11, 12};   // auto 的特殊规则
    std::cout << "The list bound to auto has size() = " << al.size() << 'n';
//    templated_fn({1, 2, 3}); // 编译错误！“ {1, 2, 3} ”不是表达式，
                             // 它无类型，故 T 无法推导
    templated_fn<std::initializer_list<int>>({1, 2, 3}); // OK
    templated_fn<std::vector<int>>({1, 2, 3});           // 也 OK
}

结果如下：