为什么大括号中的标量不被解释为 initializer_list

Question

考虑以下代码sn-p：

#include <iostream>
#include <initializer_list>

struct C
{
    C(std::initializer_list<int>) { std::cout << "list\n"; }
    C(std::initializer_list<int>, std::initializer_list<int>) { std::cout << "twice-list\n"; }
};

int main()
{
    C c1 { {1,2}, {3} }; // twice-list ctor
    C c2 { {1}, {2} }; // why not twice-list ?
    return 0;
}

Live 演示。

为什么 c2 变量的大括号中的标量值不被解释为单独的 std::initializer_list？

Answer 1

首先，非常重要的一点：您有两种不同的构造函数。特别是第一个 C(std::initializer_list<int>)，称为 initializer-list 构造函数。第二个只是一个普通的用户定义的构造函数。

[dcl.init.list]/p2

一个构造函数是一个 initializer-list 构造函数，如果它的第一个参数是 std::initializer_list<E> 类型或对某些类型 E 的可能有 cv 限定的 std::initializer_list<E> 的引用，并且要么没有其他参数或所有其他参数都有默认参数 (8.3.6)。

在包含一个或多个initializer-clauses 的列表初始化中，initializer-list 构造函数在任何其他构造函数之前被考虑。也就是说，初始化列表构造函数最初是重载决议期间的唯一候选者。

[over.match.list]/p1

当非聚合类类型T 的对象被列表初始化，使得8.5.4 指定根据本节中的规则执行重载解析时，重载解析分两个阶段选择构造函数：

• 最初，候选函数是类 T 的初始化列表构造函数 (8.5.4)，参数列表由初始化列表作为单个参数组成。

• 如果找不到可行的初始化列表构造函数，则再次执行重载解析，其中候选函数是类T的所有构造函数，参数列表由元素组成 初始化列表。

所以对于c1 和c2 的两个声明，候选集仅包含C(std::initializer_list<int>) 构造函数。

在选择构造函数后，对参数求值以查看是否存在将它们转换为参数类型的隐式转换序列。这将我们带到了初始化列表转换的规则：

[over.ics.list]/p4（强调我的）：

否则，如果参数类型是std::initializer_list<X>并且初始化器列表的所有元素都可以隐式转换为X，则隐式转换序列是转换 列表的元素到X，或者如果初始化列表没有元素，则进行身份转换。

这意味着如果初始化列表的每个元素都可以转换为int，则存在转换。

现在让我们关注c1：对于初始化器列表{{1, 2}, {3}}，初始化器子句{3}可以转换为int（[over.ics.list]/p9.1），但是不是{1, 2}（即int i = {1,2} 格式不正确）。这意味着违反了上述报价的条件。由于没有转换，重载决议失败，因为没有其他可行的构造函数，我们被带回到[over.match.list]/p1的第二阶段：

• 如果没有找到可行的初始化列表构造函数，则再次执行重载解析，其中候选函数是类T的所有构造函数，参数列表由元素组成 初始化器列表。

请注意最后措辞的变化。第二阶段的参数列表不再是单个初始化列表，而是声明中使用的括号初始化列表的参数。这意味着我们可以根据初始化列表单独而不是同时评估隐式转换。

在初始化器列表{1, 2}中，两个初始化器子句都可以转换为int，因此整个初始化器子句都可以转换为initializer_list<int>，{3}也是如此。然后通过选择第二个构造函数来解决重载解决方案。

现在让我们关注c2，现在应该很容易了。首先计算初始化列表构造函数，并且使用{ {1}, {2} } 肯定存在从{1} 和{2} 到int 的转换，因此选择了第一个构造函数。

Answer 2

C c2 { {1}, {2} };

这一行没有传入std::initializer_list<int> 的两个参数，而是传入了一个std::initializer_list<std::initializer_list<int> >。一个解决方案是像这样实例化c2：

C c2({1}, {2});