调用C++ Copy构造函数而不是initializer_list <>

Question

基于此代码

struct Foo 
{
   Foo() 
   {
       cout << "default ctor" << endl;
   }

   Foo(std::initializer_list<Foo> ilist) 
   {
       cout << "initializer list" << endl;
   }

   Foo(const Foo& copy)
   {
       cout << "copy ctor" << endl;
   }
};

int main()
{

   Foo a;
   Foo b(a); 

   // This calls the copy constructor again! 
   //Shouldn't this call the initializer_list constructor?
   Foo c{b}; 



   _getch();
   return 0;
}

输出是:

默认ctor

复制ctor

复制ctor

在第三种情况下,我将b放入大括号初始化,它应该调用initializer_list <>构造函数.

相反,复制构造函数起带头作用.

你们有人会告诉我这是如何运作的,为什么？

Answer 1

正如Nicol Bolas所指出的,这个答案的原始版本是不正确的:在编写本文时,cppreference错误地记录了在列表初始化中考虑构造函数的顺序.以下是使用n4140标准草案中存在的规则的答案,该规则非常接近官方C++ 14标准.

原始答案的文本仍包括在内,以备记录.

更新的答案

根据NathanOliver的评论,gcc和clang在这种情况下会产生不同的输出:

g++ -std=c++14 -Wall -pedantic -pthread main.cpp && ./a.out
default ctor
copy ctor
copy ctor
initializer list


clang++ -std=c++14 -Wall -pedantic -pthread main.cpp && ./a.out
default ctor
copy ctor
copy ctor

gcc是对的.

n4140 [dcl.init.list]/1

列表初始化是从braced-init-list初始化对象或引用.

你在那里使用列表初始化,因为它c是一个对象,其列表初始化的规则在[dcl.init.list]/3中定义:

[dcl.init.list]/3:

列表初始化对象或类型T的引用定义如下:

1. 如果T是聚合......
2. 否则,如果初始化列表没有元素......
3. 否则,如果T是std::initializer_list<E>... 的专业化

到目前为止列表:

1. Foo 不是聚合.
2. 它有一个元素.
3. Foo不是专业化的std::initializer_list<E>.

然后我们点击[dcl.init.list] /3.4:

否则,如果T是类类型,则考虑构造函数.枚举适用的构造函数,并通过重载决策(13.3,13.3.1.7)选择最佳构造函数.如果转换任何参数需要缩小转换(见下文),则程序格式错误.

现在我们到了某个地方.13.3.1.7也称为[over.match.list]:

通过列表初始化初始化
当非聚合类类型的对象T被列表初始化(8.5.4)时,重载决策分两个阶段选择构造函数:

1. 最初,候选函数是类的初始化列表构造函数(8.5.4),T参数列表由初始化列表作为单个参数组成.
2. 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,其中候选函数是类的所有构造函数,T参数列表由初始化列表的元素组成.

因此,只有在初始化列表构造函数之后,才会在重载决策的第二阶段考虑复制构造函数.应该在这里使用初始化列表构造函数.

值得注意的是[over.match.list]然后继续:

如果初始化列表没有元素并且T具有默认构造函数,则省略第一个阶段.在复制列表初始化中,如果选择了显式构造函数,则初始化是错误的.

在[dcl.init.list]/3之后.5处理单元素列表初始化:

否则,如果初始化列表具有单个元素类型E且且T不是引用类型或其引用类型与引用相关E,则从该元素初始化对象或引用; 如果将元素转换为需要缩小转换(见下文)T,则程序格式不正确.

这解释了cppreference在单元素列表初始化中获得特殊情况的地方,尽管它们按顺序放置得比它应该更高.

原始答案

您遇到了列表初始化的一个有趣方面,如果列表满足某些要求,则可以将其视为复制初始化而不是列表初始化.

来自cppreference:

列表初始化类型对象的效果T是:

如果T是类类型且初始化列表具有相同或派生类型的单个元素(可能是cv限定的),则从该元素初始化对象(通过复制初始化进行复制列表初始化,或通过直接初始化用于直接列表初始化).(自c ++ 14起)

Foo c{b} 满足所有这些要求.

Answer 2

让我们来看看C++ 14规范中关于列表初始化的内容.[dcl.init.list] 3有一系列规则,按顺序应用:

3.1不适用,因为Foo不是聚合.

3.2不适用,因为列表不为空.

3.3不适用,因为Foo不是专业化的initializer_list.

3.4确实适用,因为Foo是类类型.它说要考虑具有重载分辨率的构造函数,符合[over.match.list].而且该规则首先要检查initializer_list构造函数.由于您的类型具有构造函数,因此编译器必须检查是否可以从给定值制造匹配的构造函数.它可以,所以这是必须被称为.initilaizer_listinitializer_list

简而言之,GCC是对的,Clang 是错的.

应该注意的是,C++ 17工作草案对此没有任何改变.它有一个新的3.1节,对单值列表有特殊的措辞,但这只适用于聚合.Foo不是聚合,因此不适用.