C++11中跳转initializer_list实现分析

目录

• 1.初始化列表的实现
• 2. initializer_list模板
• 3.让自定义的类可以接受任意长度初始化列表

1.初始化列表的实现

（1）当编译器看到{t1,t2…tn}时便会生成一个initializer_list对象（其中的T为元素的类型），它关联到一个array。

（2）对于聚合类型，编译器会将array内的元素逐一分解并赋值给被初始化的对象。这相当于为该对象每个字段分别赋值。

（3）对于非聚合类型。如果该类存在一个接受initializer_list类型的构造函数，则初始化时会将initializer_list对象作为一个整体传给构造函数。如果不存在这样的构造函数，则array内的元素会被编译器分解并传给相应的能接受这些参数的构造函数（比如列表中有2个元素的，就传给带2个参数的构造函数。有3个元素的，就传给带3个参数的构造函数，依此类推……）。

【实例分析】initializer_list初体验

#include 
#include 
#include 

2. initializer_list模板

//initializer_list源码分析

#include 
template 
class initializer_list
{
public:
    typedef T         value_type;
    typedef const T&  reference; //注意说明该对象永远为const，不能被外部修改！
    typedef const T&  const_reference;
    typedef size_t    size_type;
    typedef const T*  iterator;  //永远为const类型
    typedef const T*  const_iterator;
private:
    iterator    _M_array; //用于存放用{}初始化列表中的元素
    size_type   _M_len;   //元素的个数
    
    //编译器可以调用private的构造函数！！！
    //构造函数，在调用之前，编译会先在外部准备好一个array，同时把array的地址传入模板
    //并保存在_M_array中
    constexpr initializer_list(const_iterator __a, size_type __l)
    :_M_array(__a),_M_len(__l){};  //注意构造函数被放到private中！
    constexpr initializer_list() : _M_array(0), _M_len(0){} // empty list，无参构造函数
    //size()函数，用于获取元素的个数
    constexpr size_type size() const noexcept {return _M_len;}
    //获取第一个元素
    constexpr const_iterator begin() const noexcept {return _M_array;}
    //最后一个元素的下一个位置
    constexpr const_iterator end() const noexcept
    {
        return begin() + _M_len;
    }  
};

（1）initializer_list是一个轻量级的容器类型，内部定义了iterator等容器必需的概念，本质上是一个迭代器！

（2）对于std:: initializer_list而言，它可以接收任意长度的初始化列表，但要求元素必须是同种类型（T或可转换为T）。

（3）它有3个成员函数：size()、begin()和end()。

（4）拥有一个无参构造函数，可以被直接实例化，此时将得到一个空的列表。之后可以进行赋值操作，如initializer_list list; list={1,2,3,4,5};

（5）initializer_list在进行复制或赋值时，它内部将保存着列表的地址保存在_M_array中，它进行的是浅拷贝，并不真正复制每个元素，因此效率很高。

【编程实验】打印初始化列表的每个元素

#include 
//打印初始化列表的每个元素
void print(std::initializer_list vals)
{
    //遍历列表中的每个元素
    for(auto p = vals.begin(); p!=vals.end(); ++p){
        std::cout << *p << " ";
    }
    
    std::cout << std::endl;
}
//std::initializer_list的浅拷贝。以下的返回值应改为std
//以下的返回值应改为std::vector类型，而不是std::initializer_list类型。
std::initializer_list func(void)
    int a = 1;
    int b = 2;
    return {a, b}; //编译器看到{a, b}时，会做好一个array对象（其生命
                   //期直至func结束），然后再产生一个initializer_list
                   //临时对象，由于initializer_list采用的是浅拷贝，当
                   //函数返回后array会被释放，所以无法获取到列表中的元素！
int main()
    print({1,2,3,4,5,6,7,8,9,10});
    print(func());
    return 0;
/*测试结果：
e:\Study\C++11\7>g++ -std=c++11 test1.cpp
e:\Study\C++11\7>a.exe
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
*/

3.让自定义的类可以接受任意长度初始化列表

（1）自定义类中重载一个可接受initializer_list类型的构造函数

（2）在该构造函数中，遍历列表元素并赋值给相应的字段。

【编程实验】自定义类的初始化列表

#include 
#include 

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