Question

当类的构造函数重载为std::initializer_list时，即使其他构造函数重载看起来更好匹配，此重载也会优先。 Sutter的GotW#1第2部分以及Meyers的Effective Modern C++第7项详细描述了这个问题。

这个问题表现出来的典型例子是大括号初始化std::vector：

std::vector<int> vec{1, 2};
// Is this a vector with elements {1, 2}, or a vector with a single element 2?

Sutter和Meyers都建议避免使用initializer_list构造函数重载会导致程序员不明确的类设计。

萨特：

指南：设计类时，请避免提供构造函数使用initializer_list构造函数模糊地重载，以便用户不需要使用（）来达到这样一个隐藏的构造函数。

迈尔斯：

因此，最好设计你的构造函数被调用的重载不受客户端是否使用括号或括号。换句话说，从现在被视为错误的东西中学习 std :: vector接口的设计，并设计你的类避免它。

但他们都没有描述 vector应如何设计以避免此问题！

所以这是我的问题：如何设计vector以避免initializer_list构造函数重载的歧义（不丢失任何功能）？

Answer 1

我会采用标准与piecewise_construct中的pair或defer_lock中的unique_lock采用相同的方法：在构造函数上使用标记：

struct n_copies_of_t { };
constexpr n_copies_of_t n_copies_of{};

template <typename T, typename A = std::allocator<T>>
class vector {
public:
    vector(std::initializer_list<T>);
    vector(n_copies_of_t, size_type, const T& = T(), const A& = A());
    // etc.
};

那样：

std::vector<int> v{10, 20}; // vector of 2 elems
std::vector<int> v2(10, 20); // error - not a valid ctor
std::vector<int> v3(n_copies_of, 10, 20); // 10 elements, all with value 20.

另外，我总是忘记它是10个元素值20或20个元素值10，所以标签有助于澄清。

Answer 2

避免歧义的一种可能方法是使用静态工厂方法将initializer_list构造函数与其他构造函数隔离开来。

例如：

template <typename T>
class Container
{
public:
    static Container with(size_t count, const T& value)
    {
        return Container(Tag{}, count, value);
    }

    Container(std::initializer_list<T> list) {/*...*/}

private:
    struct Tag{};
    Container(Tag, size_t count, const T& value) {/*...*/}
};

用法：

auto c1 = Container<int>::with(1, 2); // Container with the single element '2'
auto c2 = Container<int>{1, 2}; // Container with the elements {1, 2}

这种静态工厂方法让人想起对象是如何allocated and initialized in Objective-C的。嵌套的Tag结构用于确保initializer_list重载不可行。

或者，可以将initializer_list构造函数更改为静态工厂方法，这样可以保持其他构造函数的重载不变：

template <typename T>
class Container
{
public:
    static Container with(std::initializer_list<T> list)
    {
        return Container(Tag{}, list);
    }

    Container(size_t count, const T& value) {/*...*/}

private:
    struct Tag{};
    Container(Tag, std::initializer_list<T> list) {/*...*/}
};

用法：

auto c1 = Container<int>{1, 2}; // Container with the single element '2'
auto c2 = Container<int>::with({1, 2}); // Container with the elements {1, 2}

如何使用构造函数设计带有std :: initializer_list的类？

2 个答案: