我可以列出 - 初始化只移动类型的向量吗？

Question

如果我通过我的GCC 4.7快照传递以下代码,它会尝试将unique_ptrs 复制到向量中.

#include <vector>
#include <memory>

int main() {
    using move_only = std::unique_ptr<int>;
    std::vector<move_only> v { move_only(), move_only(), move_only() };
}

显然,因为std::unique_ptr不可复制而无法工作:

错误:使用已删除的函数'std :: unique_ptr <_Tp,_Dp> :: unique_ptr(const std :: unique_ptr <_Tp,_Dp>&)[with _Tp = int; _Dp = std :: default_delete; std :: unique_ptr <_Tp,_Dp> = std :: unique_ptr]'

GCC是否正确尝试从初始化列表中复制指针？

Answer 1

编辑:由于@Johannes似乎不想发布最佳解决方案作为答案,我只会这样做.

#include <iterator>
#include <vector>
#include <memory>

int main(){
  using move_only = std::unique_ptr<int>;
  move_only init[] = { move_only(), move_only(), move_only() };
  std::vector<move_only> v{std::make_move_iterator(std::begin(init)),
      std::make_move_iterator(std::end(init))};
}

返回的迭代器std::make_move_iterator将在解除引用时移动指向的元素.

原始答案: 我们将在这里使用一个小助手类型:

#include <utility>
#include <type_traits>

template<class T>
struct rref_wrapper
{ // CAUTION - very volatile, use with care
  explicit rref_wrapper(T&& v)
    : _val(std::move(v)) {}

  explicit operator T() const{
    return T{ std::move(_val) };
  }

private:
  T&& _val;
};

// only usable on temporaries
template<class T>
typename std::enable_if<
  !std::is_lvalue_reference<T>::value,
  rref_wrapper<T>
>::type rref(T&& v){
  return rref_wrapper<T>(std::move(v));
}

// lvalue reference can go away
template<class T>
void rref(T&) = delete;

可悲的是,这里的直接代码不起作用:

std::vector<move_only> v{ rref(move_only()), rref(move_only()), rref(move_only()) };

由于标准,无论出于何种原因,都没有定义像这样的转换复制构造函数:

// in class initializer_list
template<class U>
initializer_list(initializer_list<U> const& other);

该initializer_list<rref_wrapper<move_only>>由大括号初始化列表创建({...})将不会转换为initializer_list<move_only>的vector<move_only>发生.所以我们需要在这里进行两步初始化:

std::initializer_list<rref_wrapper<move_only>> il{ rref(move_only()),
                                                   rref(move_only()),
                                                   rref(move_only()) };
std::vector<move_only> v(il.begin(), il.end());

Answer 2

<initializer_list>18.9中的概要使得初始化列表的元素总是通过const-reference传递是相当清楚的.不幸的是,似乎没有任何方法在语言的当前版本中使用初始化列表元素中的move-semantic.

具体来说,我们有:

typedef const E& reference;
typedef const E& const_reference;

typedef const E* iterator;
typedef const E* const_iterator;

const E* begin() const noexcept; // first element
const E* end() const noexcept; // one past the last element

Answer 3

正如在其他答案中所提到的,行为std::initializer_list是按值保存对象而不允许移出,因此这是不可能的.这是一种可能的解决方法,使用函数调用,其中初始值设定项作为可变参数给出:

#include <vector>
#include <memory>

struct Foo
{
    std::unique_ptr<int> u;
    int x;
    Foo(int x = 0): x(x) {}
};

template<typename V>        // recursion-ender
void multi_emplace(std::vector<V> &vec) {}

template<typename V, typename T1, typename... Types>
void multi_emplace(std::vector<V> &vec, T1&& t1, Types&&... args)
{
    vec.emplace_back( std::move(t1) );
    multi_emplace(vec, args...);
}

int main()
{
    std::vector<Foo> foos;
    multi_emplace(foos, 1, 2, 3, 4, 5);
    multi_emplace(foos, Foo{}, Foo{});
}

不幸的是multi_emplace(foos, {});失败,因为它无法推断出类型{},所以对于默认构造的对象,你必须重复类名.(或使用vector::resize)

Answer 4

更新C ++ 20：使用的约翰内斯·绍布的伎俩std::make_move_iterator()与C ++ 20分的std::to_array()，你可以使用一个辅助功能，像你们make_tuple()等等，这里所说的make_vector()：

#include <array>
#include <memory>
#include <vector>

struct X {};

template<class T, std::size_t N>
auto make_vector( std::array<T,N>&& a )
    -> std::vector<T>
{
    return { std::make_move_iterator(std::begin(a)), std::make_move_iterator(std::end(a)) };
}

template<class... T>
auto make_vector( T&& ... t )
{
    return make_vector( std::to_array({ std::forward<T>(t)... }) );
}

int main()
{
    using UX = std::unique_ptr<X>;
    const auto a  = std::to_array({ UX{}, UX{}, UX{} });     // Ok
    const auto v0 = make_vector( UX{}, UX{}, UX{} );         // Ok
    //const auto v2 = std::vector< UX >{ UX{}, UX{}, UX{} }; // !! Error !!
}

看到它直播Godbolt。

旧 C++ 的类似答案：

使用 Johannes Schaub 的std::make_move_iterator()with技巧std::experimental::make_array()，您可以使用辅助函数：

#include <memory>
#include <type_traits>
#include <vector>
#include <experimental/array>

struct X {};

template<class T, std::size_t N>
auto make_vector( std::array<T,N>&& a )
    -> std::vector<T>
{
    return { std::make_move_iterator(std::begin(a)), std::make_move_iterator(std::end(a)) };
}

template<class... T>
auto make_vector( T&& ... t )
    -> std::vector<typename std::common_type<T...>::type>
{
    return make_vector( std::experimental::make_array( std::forward<T>(t)... ) );
}

int main()
{
    using UX = std::unique_ptr<X>;
    const auto a  = std::experimental::make_array( UX{}, UX{}, UX{} ); // Ok
    const auto v0 = make_vector( UX{}, UX{}, UX{} );                   // Ok
    //const auto v1 = std::vector< UX >{ UX{}, UX{}, UX{} };           // !! Error !!
}

看到它直播Coliru。

也许有人可以利用std::make_array()'s 诡计来允许make_vector()直接做它的事情，但我没有看到如何（更准确地说，我尝试了我认为应该工作的东西，失败了，然后继续前进）。在任何情况下，编译器都应该能够将数组内联到向量转换，就像 Clang 对 O2 on 所做的那样GodBolt。