C++ 复制构造函数被调用而不是 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;
}

输出为：

默认构造函数

复制构造函数

在第三种情况下，我将 b 放入应该调用 initializer_list<> 构造函数的大括号初始化中。

相反，复制构造函数带头。

你们中有人能告诉我这是如何工作的吗？为什么？

Answer 1

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

原答案正文仍收录，备案

更新答案

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

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 是正确的。

n4140 [dcl.init.list]/1

List-initialization is initialization of an object or reference from a braced-init-list.

你在那里使用列表初始化，因为 c 是一个对象，它的列表初始化规则定义在 [dcl.init.list]/3:

[dcl.init.list]/3:

List-initialization of an object or reference of type T is defined as follows:

If T is an aggregate...

Otherwise, if the initializer list has no elements...

Otherwise, if T is a specialization of std::initializer_list<E>...

目前正在浏览列表：

Foo 不是聚合。
它有一个元素。
Foo 不是 std::initializer_list<E> 的特化。

然后我们点击 [dcl.init.list]/3.4:

Otherwise, if T is a class type, constructors are considered. The applicable constructors are enumerated and the best one is chosen through overload resolution (13.3, 13.3.1.7). If a narrowing conversion (see below) is required to convert any of the arguments, the program is ill-formed.

现在我们有所进展。 13.3.1.7 也称为 [over.match.list]:

Initialization by list-initialization
When objects of non-aggregate class type T are list-initialized (8.5.4), overload resolution selects the constructor in two phases:

Initially, the candidate functions are the initializer-list constructors (8.5.4) of the class T and the argument list consists of the initializer list as a single argument.

If no viable initializer-list constructor is found, overload resolution is performed again, where the candidate functions are all the constructors of the class T and the argument list consists of the elements of the initializer list.

因此，在重载决议的第二阶段，复制构造函数将仅在初始化列表构造函数之后被考虑。此处应使用初始化列表构造函数。

值得注意的是 [over.match.list] 然后继续：

If the initializer list has no elements and T has a default constructor, the first phase is omitted. In copy-list initialization, if an explicit constructor is chosen, the initialization is ill-formed.

并且在[dcl.init.list]/3.5之后处理单元素列表初始化：

Otherwise, if the initializer list has a single element of type E and either T is not a reference type or its referenced type is reference-related to E, the object or reference is initialized from that element; if a narrowing conversion (see below) is required to convert the element to T, the program is ill-formed.

这解释了 cppreference 在何处获得了单元素列表初始化的特殊情况，尽管他们将其置于比应有的顺序更高的位置。

原答案

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，它可能会被视为复制初始化而不是列表初始化。

来自 cppreference：

The effects of list initialization of an object of type T are:

If T is a class type and the initializer list has a single element of the same or derived type (possibly cv-qualified), the object is initialized from that element (by copy-initialization for copy-list-initialization, or by direct-initialization for direct-list-initialization). (since c++14)

Foo c{b} 满足所有这些要求。

Answer 2

让我们在这里检查一下 C++14 规范中关于列表初始化的内容。 [dcl.init.list]3 有一系列要按顺序应用的规则：

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 initializer_list.

的特化

3.4 确实适用，因为 Foo 是 class 类型。它说根据 [over.match.list] 考虑具有重载决议的构造函数。该规则说要检查 initializer_list 构造函数首先。由于您的类型有一个 initilaizer_list 构造函数，编译器必须检查是否可以从给定的值中制造出与这些构造函数之一匹配的 initializer_list。可以，所以这才叫。

总之，GCC是对的，Clang是错的。

需要注意的是，C++17 工作草案对此没有任何改变。它有一个新的第 3.1 节，其中有针对单值列表的特殊措辞，但 仅适用于聚合 。 Foo不是聚合，所以不适用。

C++ 复制构造函数被调用而不是 initializer_list<>

C++ Copy constructor gets called instead of initializer_list<>

c++

copy-constructor

initializer-list

list-initialization

更新答案

原答案