前言

本文主要給大家介紹了C++11統(tǒng)一初始化語法的相關(guān)內(nèi)容，關(guān)于在當(dāng)前新標(biāo)準(zhǔn)C++11的語法看來，變量合法的初始化器有如下形式：

X a1 {v};
X a2 = {v};
X a3 = v;
X a4(v);

其實(shí)，上面第一種和第二種初始化方式在本質(zhì)上沒有任何差別，添加=則是一種習(xí)慣上的行為。使用花括號進(jìn)行的列表初始化語法，其實(shí)早在C++98時代就有了，只不過歷史上他們只是被用來對數(shù)組元素進(jìn)行初始化操作，以及初始化自定義POD類型的數(shù)據(jù)(簡單理解就是可以memcpy復(fù)制對象的類型)。比如：

int v1[] = {1, 2, 3, 4};
int v2[5] = {1,2,3};
char msg = "hello, world!";

在使用列表來初始化數(shù)組的時候，如果聲明數(shù)組的時候沒有指定數(shù)組尺寸大小，則編譯器就使用其列表包含的元素個數(shù)自動計算數(shù)組的尺寸；如果提供了數(shù)組尺寸，但是列表的元素數(shù)目小于數(shù)組尺寸，則系統(tǒng)會將剩余的元素全部賦值為0。如果是字符數(shù)組的話，C++還支持使用字符串常亮來進(jìn)行初始化。

一、C++11的統(tǒng)一初始化器

在新標(biāo)準(zhǔn)C++11中這個東西使用范圍和特性被大大的擴(kuò)展了，而且已經(jīng)成為了一個基礎(chǔ)而又重要的利器，幾乎可以執(zhí)行任何的初始化操作，所以也被稱為”Uniform initialization”，盡管國內(nèi)還是習(xí)慣上稱為列表初始化。因?yàn)樗梢员苊鈧鹘y(tǒng)初始化中的諸多問題和缺陷，所以從Bjarne Stroustrup爺爺?shù)摹禖++ 程序設(shè)計語言》描述口吻看來，列表初始化是被大力推薦使用的，即便用慣舊式初始化的C++程序員初看起來會很不習(xí)慣，但C++強(qiáng)烈建議使用上述第一種方式進(jìn)行統(tǒng)一初始化操作。

C++11還引入了atomic原子類型，這種類型的變量(比如std::atomic)是無法使用傳統(tǒng)=方式進(jìn)行初始化的，只能使用{}或者()方式進(jìn)行初始化；對于自定義類，如果其非靜態(tài)成員變量具有默認(rèn)值，則這個默認(rèn)值只能用{}或者=進(jìn)行初始化?？傊仓挥衶}相比于其他類型可以用于任何位置，所以稱為統(tǒng)一初始化器也不足為怪了。

防止類型收窄這是列表初始化的一個非常重要的特性，因?yàn)镃++有很多隱式轉(zhuǎn)換操作的發(fā)生，比如：浮點(diǎn)類型隱式轉(zhuǎn)換為整形、長整型轉(zhuǎn)換為短整型導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，高精度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為低精度的數(shù)據(jù)，但凡是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換一次后再向回轉(zhuǎn)換而不能得到原有表示的情況下，都可以稱之為類型收窄。類型收窄常常會導(dǎo)致數(shù)據(jù)精度丟失，甚至潛在有意或無意錯誤的發(fā)生，尤其是那些不喜歡看編譯警告的程序員常常會被忽略掉這些提示，而通過列表初始化的語法，編譯器在編譯期間進(jìn)行這方面的強(qiáng)制檢查，如果發(fā)生類型收窄則強(qiáng)制編譯失敗，從而能夠杜絕相關(guān)問題的發(fā)生。

除了上面的優(yōu)勢之外，列表初始化語法還可以杜絕C++重構(gòu)造語法的陰暗面。C++秉承的一個觀念就是任何可以被解釋為聲明語法的語句都會被解釋為聲明語句，這會導(dǎo)致調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對象的時候被用錯。

Widget w(); // 被解釋為函數(shù)聲明
Widget w{}; // OK

另外一種情況就是在容器使用的時候，也比較容易產(chǎn)生混淆的語義，這個時候使用列表初始初始化語法可以表明我們提供的列表是實(shí)際的元素。因?yàn)槿萜黝惖臉?gòu)造函數(shù)具有使用std::initializer_list作為重載的版本，所以如果要顯式調(diào)用其某個版本的構(gòu)造函數(shù)，就需要使用()來規(guī)避std::initializer_list的版本，稱之為ctor-resort。

vector<int> v1{99};   // 一個元素，值為99
vector<int> v2(99);   // 實(shí)際是調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，共99個元素，默認(rèn)值都是0
vector<string> v2("hello");  // Error，無匹配的構(gòu)造函數(shù)

二、統(tǒng)一初始化器的陰暗面

使用列表初始化語法在絕大多數(shù)情況都能勝任，而且工作的很好，但是一旦同std::initializer_list結(jié)合起來，它的使用就會讓人感覺混淆不清。在auto進(jìn)行類型自動推導(dǎo)的時候，{}會默認(rèn)被推導(dǎo)為std::initializer_list，如果這種結(jié)果不是你想要的，就需要進(jìn)行規(guī)避以使用其他方式進(jìn)行初始化操作。

auto z1 {99}; // initializer_list<int>
auto z2 = 99; // int

如果你認(rèn)為避免上面那個坑就結(jié)束了，呵呵……統(tǒng)一初始化器最大的麻煩還在于其和構(gòu)造函數(shù)的結(jié)合。如果某個類的構(gòu)造函數(shù)，其提供了一個接收std::initializer_list作為參數(shù)類型的重載版本，那么使用統(tǒng)一初始化句法進(jìn)行構(gòu)造對象的時候，編譯器將會強(qiáng)烈優(yōu)先使用具有初始化列表的重載版本。

我們知道，以std::initializer_list作為形參的話，其實(shí)參列表中的元素不要求和T完全匹配，而只需要能轉(zhuǎn)換成T即可，此時只要轉(zhuǎn)換后滿足要求，編譯器都會優(yōu)先使用std::initializer_list作為形參的重載版本，即使其他重載的構(gòu)造函數(shù)具有更優(yōu)的匹配。在轉(zhuǎn)換的過程中，如果類型提升滿足要求則會正常調(diào)用；如果發(fā)生了窄化轉(zhuǎn)換，則調(diào)用會失敗報錯；只有諸如字符串和數(shù)字這類無法轉(zhuǎn)換的類型相互重載時候，重載機(jī)制才可能正常工作。

struct Widget {
 Widget(int i, bool b) { cout << "1" << endl; }
 Widget(int i, double d) { cout << "2" << endl; }
 Widget(std::initializer_list<bool> il) { cout << "3" << endl; }
};
Widget w1{1, true}; // 3
Widget w2{9, true}; // Error

還有一個極端情況，如果一個自定義類既有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，也有std::initializer_list作為參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，則使用{}作為初始化值構(gòu)造對象的話，C++標(biāo)準(zhǔn)顯式規(guī)定了調(diào)用其默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，如果想要以空列表的語義調(diào)用第二個版本，則可以使用({})的方式進(jìn)行初始化。

三、C++對象的默認(rèn)初始化行為

列表初始化還允許使用空列表{}作為初始化器，這時候元素都使用默認(rèn)值進(jìn)行初始化，或者調(diào)用自定義類型的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，所以列表初始化的變量其默認(rèn)行為都是良好的。

對于我們自定義的數(shù)據(jù)類型，如有必要也可以，在具體調(diào)用的時候不需要具體元素類型為T，只要能轉(zhuǎn)化成T即可，在構(gòu)造函數(shù)中使用迭代器訪問列表中的每個元素。

C++規(guī)定，如果定義的變量沒有指定初始化器，則全局變量、名字空間變量、局部static變量、static成員將會執(zhí)行相應(yīng)數(shù)據(jù)類型的空列表{}初始化；而對于局部變量、自由存儲區(qū)上的變量(堆對象)，除非它們定義于用戶自定義類型的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)中，否則不會執(zhí)行默認(rèn)初始化，這種情況是需要格外需要注意的，操作未初始化變量可能會造成不確定的行為。

int* p{ new int{} };
char* q{ new char[2014]{} }

呵呵，如果突然看著一大坨C++代碼使用{}進(jìn)行初始化，可能會一時間覺得奇怪，不過習(xí)慣也就好啦！

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，本文還有許多不足，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

參考

• Effective Modern C++
• 深入應(yīng)用C++11：代碼優(yōu)化與工程級應(yīng)用
• C++ 程序設(shè)計語言(原書第 4 版)
• GotW #1 Solution: Variable Initialization – or Is It?

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