如何在 C++ 初始化列表中将 const 引用成员初始化为另一个成员（std 向量）

Question

我做了以下操作，作为允许通过 numbers 对成员容器 _numbers 进行只读访问的廉价方法：

class Foo {
    Foo() : _numbers({}), numbers(_numbers) {
    // some code that populates `numbers` via `numbers.push_back(...)`
}

private:
    std::vector<int> _numbers;
public:
    const std::vector<int>& numbers;
}

但是，这样做我看到 numbers 是空的，而在其他情况下它将包含与 _numbers.

相同的元素

更准确地说，这似乎是未定义的行为。在我的真实示例中（这是一个简化版本），我有多个引用容器对与此方案，其中填充的数据在 some 对的 const-reference 成员中可见，并且对于某些人来说不是。

知道这有什么问题吗？非常感谢任何帮助。

编辑这是一个最小的工作示例：

#include <vector>

struct Foo2 {
public:
     const int max1;
     const int center1;

    Foo2(const int max1_);
private:
    std::vector<int> _numbers1, _numbers2;

public:
    const std::vector<int>& numbers1, numbers2;
};

Foo2::Foo2(const int max1_)
    : max1(max1_), center1(max1_/2),
      _numbers1({}), _numbers2({}),
      numbers1(_numbers1),
      numbers2(_numbers2)
{
    cout << max1 << endl;

    for (int i=0; i<center1; i++) {
        _numbers1.push_back(i);
        cout << "A: " << i << endl;
    }
    for (int i=center1; i<max1; i++) {
        _numbers2.push_back(i);
        cout << "B: " << i << endl;
    }

    for (int i: numbers1) {
        cout << "A: " << i << endl;
    }
    for (int i: numbers2) {
        cout << "B: " << i << endl;
    }
}

初始化 Foo2 f(8) 时给出以下输出：

8
A: 0
A: 1
A: 2
A: 3
B: 4
B: 5
B: 6
B: 7
A: 0
A: 1
A: 2
A: 3

即numbers2 看不到 _numbers2 的内容，而 numbers1 似乎有效。

Answer 1

const vector<int>& numbers1, numbers2; — 这里，只有第一个变量是引用。您需要 & 在第二个变量之前使其也成为参考。然后代码应该可以工作。

但我不得不说你的做法真的很糟糕。您正在为具有内存开销、不可分配性和可能的速度开销的方便语法付费。

改为使用吸气剂：const vector<int>& numbers1() const {return _numbers1;}。是的，您每次都必须输入额外的 ()。

Answer 2

嗯...问题的主要原因由@HolyBlackCat给出：numbers2不是参考而是独立副本。

但是恕我直言，还有一个更根本的问题。有：

public:
    const std::vector<int>& numbers;

您承诺编译器，一旦初始化，numbers引用的向量将不再改变。这是一个谎言，因为底层向量发生了变化...

对编译器撒谎是通往 UB 的必经之路：它有时会工作，但会突然中断，因为编译器可以自由更改其实际代码，因此对 _member 的任何更改都不会反映在 members.

可能的修复：

使用std::vector<int>& numbers = _numbers;（没有const）。这个没问题，但是你失去了提供只读参考的能力
在需要时通过getter（即方法）获得完全初始化的引用：
```
  const std::vector& numbers() {
      return _numbers;
 }
```
同样没问题，前提是 _number 在 Foo
完成初始化后不再更改

使用专用对象，可隐式转换为将在使用前完全初始化的向量：

  struct Bar {
      std::vector<int>_numbers;

      Bar(bool first) : Bar(0, first) {};
      Bar(int max, bool first) {
          cout << max << endl;
          int center = max / 2;

          if (first) {
              for (int i = 0; i < center; i++) {
                  _numbers.push_back(i);
                  cout << "A: " << i << endl;
              }
          }
          else {
              for (int i = center; i < max; i++) {
                  _numbers.push_back(i);
                  cout << "B: " << i << endl;
              }
          }
      }

      operator const std::vector<int>& () {
          return _numbers;
      }
  };
  struct Foo2 {
  public:
      const int max1;
      const int center1;

      Foo2();
      Foo2(const int max1_);
  private:
      Bar _numbers1, _numbers2;

  public:
      const std::vector<int>& numbers1, &numbers2;
  };

如何在 C++ 初始化列表中将 const 引用成员初始化为另一个成员（std 向量）

How to initialize a const reference member to another member (std vector) in C++ initializer list

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