复制初始化

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从另一对象初始化对象

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[编辑] 语法

T object = other; (1)
T object = {other} ; (2) (C++11 前)
f(other) (3)
return other; (4)
throw object;

catch (T object)

(5)
T array[N] = {other}; (6)

[编辑] 解释

复制初始化在下列情况进行:

1) 当声明非引用类型 T 的具名变量(自动、静态或线程局部),带有以等号后随一个表达式所构成的初始化器时。
2) (C++11 前)当声明标量类型 T 的具名变量,带有以等号后随一个花括号环绕的表达式所构成的初始化器时(注意:从 C++11 开始,这被归类为列表初始化,且不允许窄化转换)。
3) 当按值传递参数到函数时
4) 当从具有返回值的函数返回
5) 当按值抛出捕获异常时
6) 作为聚合初始化的一部分,以初始化提供了初始化器的每个元素

复制初始化的效果为:

  • 首先,若 T 为类类型,且初始化器为纯右值表达式,而其无 cv 限定的类型是与 T 相同的类,则以初始化器表达式自身,而非从它所实质化的临时量,初始化目标对象:见复制消除
(C++17 起)
  • T 为类类型,且 other 的类型的无 cv 限定版本是 T 或是从 T 派生的类,则检测 T非显式构造函数,并由重载决议选择最佳匹配。然后调用构造函数以初始化该对象。
  • T 为类类型,且 other 的类型的无 cv 限定版本并非是 T 或从 T 派生,或若 T 是非类类型,但 other 的类型为类类型,则检测能从 other 的类型转换到 T (或当 T 是类类型且存在转换函数时,转换到从 T 派生的类型)的用户定义转换序列,并通过重载决议选择最佳者。该转换的结果,若使用转换构造函数则为纯右值临时量 (C++17 前)纯右值表达式 (C++17 起),随后被用于直接初始化该对象。最后一步通常会被优化掉,而直接将转换结果构造于分配给目标对象的内存之中,但即便不会使用,也要求适合的构造函数(移动或复制)是可以访问的。 (C++17 前)
  • 否则(若 Tother 的类型均不是类类型),若需要,则用标准转换other 的值转换成 T 的无 cv 限定版本。

[编辑] 注解

复制初始化不如直接初始化自由:explicit 构造函数不是转换构造函数,而不被复制初始化所考虑。

struct Exp { explicit Exp(const char*) {} }; // 不可从 const char* 转换
Exp e1("abc");  // OK
Exp e2 = "abc"; // 错误,复制初始化不考虑 explicit 构造函数
 
struct Imp { Imp(const char*) {} }; // 可从 const char* 转换
Imp i1("abc");  // OK
Imp i2 = "abc"; // OK

另外,复制初始化中的隐式转换必须从初始化器直接生成 T,然而直接初始化则期待一个从初始化器到 T 的构造函数实参的隐式转换。

struct S { S(std::string) {} }; // 可从 std::string 转换
S s("abc"); // OK:从 const char[4] 转换到 std::string
S s = "abc"; // 错误:无从 const char[4] 到 S 的转换
S s = "abc"s; // OK:从 std::string 转换到 S

other 是右值表达式,则重载决议选择移动构造函数并在复制初始化期间调用它。没有“移动初始化”的概念。

隐式转换以复制初始化的方式定义:若能以表达式 E 复制初始化 T 类型对象,则可隐式转换 ET

具名变量的复制初始化中的等号 = 与赋值运算符无关。重载的赋值运算符对复制初始化没有影响。

[编辑] 示例

#include <string>
#include <utility>
#include <memory>
 
struct A 
{
  operator int() { return 12; }
};
 
struct B 
{
  B(int) {}
};
 
int main()
{
    std::string s = "test"; // OK:构造函数非 explicit
    std::string s2 = std::move(s); // 此复制初始化进行移动
 
//  std::unique_ptr<int> p = new int(1); // 错误:构造函数为 explicit
    std::unique_ptr<int> p(new int(1)); // OK:直接初始化
 
 
    int n = 3.14;    // 浮点整型转换
    const int b = n; // 不受 const 与否
    int c = b;       // ……影响
 
 
    A a;
    B b0 = 12;
//    B b1 = a; // < 错误:要求从 'A' 到非标量类型 'B' 的转换
    B b2{a};        // < 等同:调用 A::operator int() ,然后是::B(int)
    B b3 = {a};     // <
    auto b4 = B{a}; // <
 
//    b0 = a; // < 错误:需要重载赋值运算符
}


[编辑] 参阅