复制初始化

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C++
 
C++ 语言
 
初始化
 

从另一对象初始化对象

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)

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时
5) 当按值抛出或捕获异常时
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)
  • 若 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 的非显式构造函数，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。
  • 若 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 T 和 other 的类型均不是类类型），若需要，则用标准转换将 other 的值转换成 T 的无 cv 限定版本。

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

若 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 E 为 T。

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。

示例

运行此代码
#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
}


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