复制初始化

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C++
 
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初始化
 

从另一个对象初始化对象。

语法

目标类型 对象 = 其他对象; (1)
目标类型 对象 = {其他对象} ; (2) (C++11 前)
函数(其他对象) (3)
return 其他对象; (4)
throw 对象;

catch (目标类型 对象)

(5)
目标类型 数组[元素个数] = {其他对象序列}; (6)

解释

复制初始化在下列情况进行：

1) 当声明非引用类型 目标类型 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 目标类型 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

复制初始化的效果是：

  • 首先，如果 目标类型 是类类型，且初始化器是纯右值表达式，而其无 cv 限定的类型是与 目标类型 相同的类，那么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)
  • 如果 目标类型 是类类型，且 其他对象 的类型的无 cv 限定版本是 目标类型 或是从 目标类型 派生的类，那么检测 目标类型 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。
  • 如果 目标类型 是类类型，且 其他对象 的类型的无 cv 限定版本不是 目标类型 或从 目标类型 派生，或如果 目标类型 是非类类型，但 其他对象 的类型是类类型，那么检测能从 其他对象 的类型转换到 目标类型 （或当 目标类型 是类类型且存在转换函数时，转换到从 目标类型 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（如果使用转换构造函数，那么就是无cv 限定的 目标类型 的纯右值临时量 (C++17 前)纯右值表达式 (C++17 起)）会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（如果 目标类型 和 其他对象 的类型都不是类类型），需要时用标准转换将 其他对象 的值转换成 目标类型 的无 cv 限定版本。

注解

复制初始化不如直接初始化宽容：explicit 构造函数不是转换构造函数，也不会被复制初始化考虑。 

struct Exp { explicit Exp(const char*) {} }; // 不能从 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*) {} }; // 可以从 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 目标类型，然而直接初始化会期待一个从初始化器到 目标类型 的构造函数实参的隐式转换。 

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

如果 其他对象 是右值表达式，那么重载决议会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：如果能以表达式 E 复制初始化 目标类型 类型对象，那么可以隐式转换 E 到 目标类型。

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：构造函数非显式
    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：构造函数是显式的
    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 影响
    int c = b;       // ……反之亦然
 
 
    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
}

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR 应用于 出版时的行为 正确行为
CWG 5 C++98 目标类型的 cv 限定会应用到转换构造函数初始化的临时量 临时量不再有 cv 限定

参阅

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