C++11中跳转initializer_list怎么实现

发布时间:2022-04-06 10:32:24 作者:iii
来源:亿速云 阅读:118

本篇内容介绍了“C++11中跳转initializer_list怎么实现”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

1.初始化列表的实现

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

(2)对于聚合类型,编译器会将array<T,n>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<T>类型的构造函数,则初始化时会将initializer_list<T>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&hellip;&hellip;)。

【实例分析】initializer_list<T>初体验

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <complex>
using namespace std;
//编译选项:g++ -std=c++11 test1.cpp -fno-elide-constructors
class Foo
{
public:
    Foo(int)
    {
        cout << "Foo(int)"<< endl;
    }
    
    Foo(int, int)
        cout << "Foo(int, int)"<< endl;
    Foo(const Foo& f)
        cout << "Foo(const Foo& f)"<< endl;
};
int main()
    Foo f1(123);
    Foo f2 = 123;   //先将调用Foo(int)将123转为Foo对象,再调用拷贝构造函数(后面这步可能被优化)
    Foo f3 = {123}; //生成initializer_list<int>,然后分解元素后,由于列表中只有1个元素,所以将其传给Foo(int)
    Foo f4 = {123, 321}; //生成initializer_list<int>,然后分解元素后,由于列表中有两个元素,所以将其传给Foo(int, int)
    //编译器会为以下花括号形成一个initializer_list<string>,背后有个array<string,6>
    //调用vector<string>的构造函数时,编译器会找到一个接受initializer_list<string>
    //的重载的构造函数。所有的容器均有这样的构造函数。在这个构造函数里会利用
    //initializer_list<string>来初始化。
    vector<string> city{"Berlin", "New York", "London", "Cairo","Tokyo", "Cologne"};
    //编译器会为以下花括号形成一个initializer_list<double>,背后有个array<double,2>。
    //调用complex<double>的构造函数时,array内的2个元素被分解并传给
    //Comlex<double>(double,double)这个带有两个参数的构造函数。因为comlex<double>并无
    //任何接受initializer_list的构造函数。
    complex<double> c{4.0, 3.0}; //等价于c(4.0, 3.0)
    return 0;
}

2. initializer_list<T>模板

//initializer_list<T>源码分析

#include <iostream>
template <class T>
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<T>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<int> list; list={1,2,3,4,5};

(5)initializer_list<T>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 <iostream>
//打印初始化列表的每个元素
void print(std::initializer_list<int> 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<T>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<int>类型,而不是std::initializer_list<int>类型。
std::initializer_list<int> 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<int,2>对象(其生命
                   //期直至func结束),然后再产生一个initializer_list<int>
                   //临时对象,由于initializer_list<int>采用的是浅拷贝,当
                   //函数返回后array<int,2>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<T>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 <iostream>
#include <map>
using namespace std;
class Foo
{
public:
    Foo(int a, int b)
    {
        cout << "Foo(int a, int b)" << endl;
    }
    
    Foo(initializer_list<int> list)
        cout << "Foo(initializer_list<int> list) : ";
        
        for(auto i : list){
            cout <<i<< " ";
        }
        cout << endl;
};
class FooMap
    std::map<int, int> content;
    using pair_t = std::map<int, int>::value_type;
    FooMap(std::initializer_list<pair_t> list)
        for(auto it = list.begin(); it!=list.end(); ++it){
            content.insert(*it);
            
            std::cout << "{" << (*it).first <<"," <<(*it).second <<"}" << " ";
        std::cout << std::endl;
int main()
    Foo f1(77, 5);     //Foo(int a, int b), a = 77, b = 5;
    //注意:由于定义了Foo(initializer_list<int> list)函数,以下3种方
    //式的初始化都会将{...}作为一个整体传递给该函数。如果没有定义该函
    //数,则由于该类是个非聚合类用{}初始化时,会调用构造函数来初始化。
    //但由于Foo类不存在3个参数的构造函数,所以f3那行会编译失败!
    Foo f2{77, 5};     //Foo(initializer_list<int> list)
    Foo f3{77, 5, 42}; //Foo(initializer_list<int> list)
    Foo f4 = {77, 5};  //Foo(initializer_list<int> list)
    FooMap fm = {{1,2}, {3,4},{5,6}};
    return 0;
}
/*测试结果:
e:\Study\C++11\7>g++ -std=c++11 test2.cpp
e:\Study\C++11\7>a.exe
Foo(int a, int b)
Foo(initializer_list<int> list) : 77 5
Foo(initializer_list<int> list) : 77 5 42
{1,2} {3,4} {5,6}
*/

“C++11中跳转initializer_list怎么实现”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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