C++11如何統一初始化

這篇文章主要介紹了C++11如何統一初始化，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

在當前新標準C++11的語法看來，變量合法的初始化器有如下形式：

X a1 {v};
X a2 = {v};
X a3 = v;
X a4(v);

其實，上面第一種和第二種初始化方式在本質上沒有任何差別，添加=則是一種習慣上的行為。使用花括號進行的列表初始化語法，其實早在C++98時代就有了，只不過歷史上他們只是被用來對數組元素進行初始化操作，以及初始化自定義POD類型的數據(簡單理解就是可以memcpy復制對象的類型)。比如：

int v1[] = {1, 2, 3, 4};
int v2[5] = {1,2,3};
char msg = "hello, world!";

在使用列表來初始化數組的時候，如果聲明數組的時候沒有指定數組尺寸大小，則編譯器就使用其列表包含的元素個數自動計算數組的尺寸；如果提供了數組尺寸，但是列表的元素數目小于數組尺寸，則系統會將剩余的元素全部賦值為0。如果是字符數組的話，C++還支持使用字符串常亮來進行初始化。

一、C++11的統一初始化器

在新標準C++11中這個東西使用范圍和特性被大大的擴展了，而且已經成為了一個基礎而又重要的利器，幾乎可以執行任何的初始化操作，所以也被稱為”Uniform initialization”，盡管國內還是習慣上稱為列表初始化。因為他可以避免傳統初始化中的諸多問題和缺陷，所以從Bjarne Stroustrup爺爺的《C++ 程序設計語言》描述口吻看來，列表初始化是被大力推薦使用的，即便用慣舊式初始化的C++程序員初看起來會很不習慣，但C++強烈建議使用上述第一種方式進行統一初始化操作。

C++11還引入了atomic原子類型，這種類型的變量(比如std::atomic)是無法使用傳統=方式進行初始化的，只能使用{}或者()方式進行初始化；對于自定義類，如果其非靜態成員變量具有默認值，則這個默認值只能用{}或者=進行初始化。總之也只有{}相比于其他類型可以用于任何位置，所以稱為統一初始化器也不足為怪了。

防止類型收窄這是列表初始化的一個非常重要的特性，因為C++有很多隱式轉換操作的發生，比如：浮點類型隱式轉換為整形、長整型轉換為短整型導致數據丟失，高精度的數據轉換為低精度的數據，但凡是數據轉換一次后再向回轉換而不能得到原有表示的情況下，都可以稱之為類型收窄。類型收窄常常會導致數據精度丟失，甚至潛在有意或無意錯誤的發生，尤其是那些不喜歡看編譯警告的程序員常常會被忽略掉這些提示，而通過列表初始化的語法，編譯器在編譯期間進行這方面的強制檢查，如果發生類型收窄則強制編譯失敗，從而能夠杜絕相關問題的發生。

除了上面的優勢之外，列表初始化語法還可以杜絕C++重構造語法的陰暗面。C++秉承的一個觀念就是任何可以被解釋為聲明語法的語句都會被解釋為聲明語句，這會導致調用默認構造函數創建對象的時候被用錯。

Widget w(); // 被解釋為函數聲明
Widget w{}; // OK

另外一種情況就是在容器使用的時候，也比較容易產生混淆的語義，這個時候使用列表初始初始化語法可以表明我們提供的列表是實際的元素。因為容器類的構造函數具有使用std::initializer_list作為重載的版本，所以如果要顯式調用其某個版本的構造函數，就需要使用()來規避std::initializer_list的版本，稱之為ctor-resort。

vector<int> v1{99};   // 一個元素，值為99
vector<int> v2(99);   // 實際是調用構造函數，共99個元素，默認值都是0
vector<string> v2("hello");  // Error，無匹配的構造函數

二、統一初始化器的陰暗面

使用列表初始化語法在絕大多數情況都能勝任，而且工作的很好，但是一旦同std::initializer_list結合起來，它的使用就會讓人感覺混淆不清。在auto進行類型自動推導的時候，{}會默認被推導為std::initializer_list，如果這種結果不是你想要的，就需要進行規避以使用其他方式進行初始化操作。

auto z1 {99}; // initializer_list<int>
auto z2 = 99; // int

如果你認為避免上面那個坑就結束了，呵呵……統一初始化器最大的麻煩還在于其和構造函數的結合。如果某個類的構造函數，其提供了一個接收std::initializer_list作為參數類型的重載版本，那么使用統一初始化句法進行構造對象的時候，編譯器將會強烈優先使用具有初始化列表的重載版本。

我們知道，以std::initializer_list作為形參的話，其實參列表中的元素不要求和T完全匹配，而只需要能轉換成T即可，此時只要轉換后滿足要求，編譯器都會優先使用std::initializer_list作為形參的重載版本，即使其他重載的構造函數具有更優的匹配。在轉換的過程中，如果類型提升滿足要求則會正常調用；如果發生了窄化轉換，則調用會失敗報錯；只有諸如字符串和數字這類無法轉換的類型相互重載時候，重載機制才可能正常工作。

struct Widget {
 Widget(int i, bool b) { cout << "1" << endl; }
 Widget(int i, double d) { cout << "2" << endl; }
 Widget(std::initializer_list<bool> il) { cout << "3" << endl; }
};
Widget w1{1, true}; // 3
Widget w2{9, true}; // Error

還有一個極端情況，如果一個自定義類既有默認構造函數，也有std::initializer_list作為參數的構造函數，則使用{}作為初始化值構造對象的話，C++標準顯式規定了調用其默認構造函數，如果想要以空列表的語義調用第二個版本，則可以使用({})的方式進行初始化。

三、C++對象的默認初始化行為

列表初始化還允許使用空列表{}作為初始化器，這時候元素都使用默認值進行初始化，或者調用自定義類型的默認構造函數，所以列表初始化的變量其默認行為都是良好的。

對于我們自定義的數據類型，如有必要也可以，在具體調用的時候不需要具體元素類型為T，只要能轉化成T即可，在構造函數中使用迭代器訪問列表中的每個元素。

C++規定，如果定義的變量沒有指定初始化器，則全局變量、名字空間變量、局部static變量、static成員將會執行相應數據類型的空列表{}初始化；而對于局部變量、自由存儲區上的變量(堆對象)，除非它們定義于用戶自定義類型的默認構造函數中，否則不會執行默認初始化，這種情況是需要格外需要注意的，操作未初始化變量可能會造成不確定的行為。

int* p{ new int{} };
char* q{ new char[2014]{} }

感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“C++11如何統一初始化”這篇文章對大家有幫助，同時也希望大家多多支持億速云，關注億速云行業資訊頻道，更多相關知識等著你來學習!