【C++11】统一初始化 和 initializer_list

文章目录

  • 一、概念辨析
      • 1. 声明、定义、初始化、赋初值的概念
      • 2. 默认初始化 和 未被初始化 的概念
  • 二、C++98 的列表初始化
  • 三、C++11 对列表初始化的扩展(统一初始化)
  • 四、标准库中的 initializer_list 类
  • 五、正确理解“统一初始化”和 initializer_list 的区别
  • 六、initializer_list 的使用场景
      • vector 的列表初始化
      • pair 的列表初始化
      • 关联式容器的列表初始化
  • 七、让模拟实现的vector也支持{}初始化和赋值



一、概念辨析

1. 声明、定义、初始化、赋初值的概念

四个易混淆的概念:声明,定义,初始化,赋初值

  1. 声明:声明一个变量或函数,表示告诉编译器这个变量或函数的类型和名称。对于变量,声明并不分配内存。对于函数,声明告诉编译器函数的名称,返回类型和参数列表。
  2. 定义:对于变量,定义表示分配内存,但不必赋予初值。对于函数,定义是提供函数的实体或主体。在整个工程中,同一个变量只能被定义一次,但可以被声明无数次。
  3. 初始化:初始化是定义变量的过程中给它赋予一个初始值。初始化是定义和赋初值的组合过程。
  4. 赋初值:也是指为变量赋予初次的值,通常与初始化交互使用。

初始化 = 定义 + 赋初值

因此,初始化不等于赋值,初始化的含义是创建变量时赋予其一个初始值,而赋值的含义是把对象的当前值擦除,而以一个新值来替代。

2. 默认初始化 和 未被初始化 的概念

如果定义变量时没有指定初值,则变量被默认初始化(default initialized):

int a;

此时a变量被赋予了“默认值”。默认值到底是什么由变量类型决定,同时定义变量的位置也会对此有影响。如果是内置类型的变量未被显式初始化,它的值由定义的位置决定:

  • 定义于任何函数体之外(全局) 的变量被初始化为 0,被称为零初始化(zero initialization)(静态变量是个例外) 。
  • 定义在函数体内部的内置类型变量将不被初始化( uninitialized )。

一个未被初始化的内置类型变量的值是未定义的(可以理解为随机值)。



二、C++98 的列表初始化

在C++98中,标准允许使用花括号 { } 对:

  1. 内置类型
  2. 数组
  3. 结构体元素
    来进行统一的列表初始值设定。比如:
struct Point
{int _x;int _y;
};
int main()
{//C++98// 变量int a1 = 1;int a2 = { 2 };// 数组int array1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };int array2[5] = { 0 };// 自定义类型Point p = { 1, 2 };return 0;
}

三、C++11 对列表初始化的扩展(统一初始化)

C++11扩大了用初始化列表 { } 的使用范围,这是语法(语言内核)层面上的修改,使其可用于所有的内置类型和用户自定义的类型,使用初始化列表时,可添加等号(=),也可不添加

struct Point
{int _x;int _y;
};
int main()
{//C++11// 变量和数组int a3{ 3 };int a4(4);int array1[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };int array2[5]{ 0 };// 自定义类型Point p{ 1, 2 };// C++11中列表初始化也可以适用于new表达式中int* pa = new int[4] { 0 };return 0;
}

创建对象时也可以使用列表初始化方式调用构造函数初始化:

class Date
{
public:Date(int year, int month, int day):_year(year), _month(month), _day(day){cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1(2022, 1, 1); // old style// C++11支持的列表初始化,这里会调用构造函数初始化Date d2{ 2022, 1, 2 };Date d3 = { 2022, 1, 3 };return 0;
}

四、标准库中的 initializer_list 类

在C++11标准下,下面的il的类型是什么?

int main()
{// the type of il is an initializer_listauto il = { 10, 20, 30 };cout << typeid(il).name() << endl;return 0;
}

发现是std::initializer_list:
请添加图片描述

介绍:

  • initializer_list 是一个特殊的模板类,用于表示一个初始化列表。
  • 它允许以逗号分隔的值列表的形式来初始化对象,例如:
    `std::initializer_list<int> myList = {1, 2, 3};`
    
  • 通常用于容器的构造函数,例如:
    std::vector<int> myVector = {1, 2, 3};
    

说明一下:


在官方文档对initializer_list的介绍中,有这样一段话:

The initializer_list object refers to the elements of this array without containing them: copying an initializer_list object produces another object referring to the same underlying elements, not to new copies of them (reference semantics).

这句话的意思是,initializer_list 对象引用数组的元素,但并不包含这些元素的实际副本。复制一个 initializer_list 对象会产生另一个对象,它引用相同的底层元素,而不是这些元素的新副本。这是因为 initializer_list 的语义是基于引用语义而不是值语义。


让我们通过一个简单的例子来理解:

#include <iostream>
#include <initializer_list>void printValues(std::initializer_list\<int> values) 
{for (auto value : values) {std::cout << value << " ";}std::cout << std::endl;
}int main() {int arr[] = {1, 2, 3};// 使用 initializer_list 对象初始化std::initializer_list<int> myList = {arr[0], arr[1], arr[2]};// 复制 initializer_list 对象std::initializer_list<int> myCopy = myList;// 修改原始数组arr[0] = 10;// 打印两个 initializer_list 对象printValues(myList);   // 输出: 1 2 3printValues(myCopy);   // 输出: 10 2 3return 0;
}

在上面的例子中,myListmyCopy 都是 initializer_list 对象,它们引用相同的底层数组 {1, 2, 3}。当我们修改原始数组中的值时,这种变化会反映在两个 initializer_list 对象中,因为它们只是引用相同的元素,而不是拥有它们的副本。

这种引用语义有助于减少不必要的内存开销,因为不会为每个 initializer_list 创建新的元素副本。

所以在语句 std::initializer_list<int> myList = {1, 2, 3}; 中,myList 不会复制一份自己的1、2、3,而只会引用列表中这些常量。实际上,initializer_list 只包含指向初始化列表中元素的指针和大小信息,而不会拥有列表中的元素。

这些常量元素通常存放在程序的常量/代码区,而 initializer_list 对象本身只是一个轻量级的包装器,用于提供一个方便的接口来访问初始化列表中的元素。



五、正确理解“统一初始化”和 initializer_list 的区别

  • initializer_list 是 C++ 标准库提供的一种机制,用于方便地处理初始化列表。它是一个模板类,允许以统一初始化语法(花括号 {})的形式传递元素列表给对象。initializer_list 提供了一个简单的接口,使得在标准库中的容器或其他类的构造函数中能够方便地接受初始化列表。

  • 统一初始化语法是 C++11 引入的一项语法改进,使得初始化更加简洁和一致。它允许使用花括号 {} 初始化各种类型的对象,包括数组、结构体、类和容器等。在使用统一初始化语法时,编译器会自动选择合适的构造函数,这也包括 initializer_list 的构造函数。

因此,initializer_list 和统一初始化语法是在不同层次上的概念!!!initializer_list 是标准库提供的一种机制,而统一初始化是一种语法特性。



六、initializer_list 的使用场景

vector 的列表初始化

vector<string> articles = {"a", "an", "the"}; // 正确
vector<string> articles{"a", "an", "the"};    // 正确
vector<string> articles("a", "an", "the");    // 错误

这行代码是使用 C++11 的统一初始化语法来初始化一个 std::vector 对象,其中 std::initializer_list<string> 作为构造函数的参数。这样的初始化方式使得代码更加简洁和直观。

{"a", "an", "the"} 被编译器视作一个初始化列表,且被编译器转换成了std::initializer_list<string>。这个initializer_list被传递给 std::vector<string> 的构造函数,该构造函数的原型如下:

explicit vector (initializer_list<value_type> il, const allocator_type& alloc = allocator_type());

这种方式相较于传统的构造方式:

vector<string> articles;
articles.push_back("a");
articles.push_back("an");
articles.push_back("the");

具有更简洁的语法,提高了代码的可读性,并且利用了新引入的统一初始化语法。

当然vector的拷贝赋值函数也拥有了对initializer_list的重载版本:

vector& operator= (initializer_list<value_type> il);

pair 的列表初始化

std::pair 的成员(firstsecond)通过花括号 {} 进行列表初始化:

#include <iostream>
#include <utility> // 包含头文件以使用 std::pair
#include <map>int main() 
{std::pair<int, std::string> myPair = {42, "Hello"};std::cout << "Pair: {" << myPair.first << ", " << myPair.second << "}\n";return 0;
}

关联式容器的列表初始化

std::map 为例:

#include <iostream>
#include <map>int main() {std::map<std::string, std::string> dict = {{"sort", "排序"}, {"insert", "插入"}};// 输出所有键值对for (const auto& entry : dict) {std::cout << "Key: " << entry.first << ", Value: " << entry.second << "\n";}return 0;
}


七、让模拟实现的vector也支持{}初始化和赋值

namespace chen
{template<class T>class vector{public:typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;typedef ReverseIterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;typedef ReverseIterator<const_iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator;public:// 构造和析构vector(){std::cout << "构造" << std::endl;}vector(initializer_list<T> il){size_t sz = il.size();auto it = il.begin();reserve(sz);for (size_t i = 0;i < sz;i++, it++){_start[i] = *it;}_finish = _start + sz;}void swap(vector<T>&& v){std::swap(this->_start, v._start);std::swap(this->_finish, v._finish);std::swap(this->_endofstorage, v._endofstorage);}// 赋值运算符重载chen::vector<T>& operator=(chen::vector<T>& tmp){this->swap(tmp);return *this;}// 赋值运算符重载 - 列表初始器版本chen::vector<T>& operator=(initializer_list<T> il) {chen::vector<T> tmp(il);std::swap(_start, tmp._start);std::swap(_finish, tmp._finish);std::swap(_endofstorage, tmp._endofstorage);return *this;}private:iterator _start = nullptr;        // 开始位置iterator _finish = nullptr;       // 最后一个有效位置的下一个位置iterator _endofstorage = nullptr; // 开辟总空间最后一个有效位置的下一个位置};
}

完整vector实现链接:博主的STL模拟实现

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/672866.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

C++ AVL树

1.概念 二叉搜索树虽可以缩短查找的效率&#xff0c;但如果数据有序或接近有序二叉搜索树将退化为单支树&#xff0c;查找元素相当于在顺序表中搜索元素&#xff0c;效率低下。 因此&#xff0c;两位俄罗斯的数学家G.M.Adelson-Velskii 和E.M.Landis在1962年发明了一种解决上…

基于51 单片机的交通灯系统 源码+仿真+ppt

主要内容&#xff1a; 1&#xff09;南北方向的绿灯、东西方向的红灯同时亮40秒。 2&#xff09;南北方向的绿灯灭、黄灯亮5秒&#xff0c;同时东西方向的红灯继续亮。 3&#xff09;南北方向的黄灯灭、左转绿灯亮&#xff0c;持续20秒&#xff0c;同时东西方向的红灯继续…

HTTP2:基础概念

http2 相较于http2最大的改变在于用户和网站之间可以复用一条连接实现多流交互。其推出并没有改变http1.1 的基本语义。http2的目的是响应复用&#xff0c;头部压缩来提高极致的性能。 http2 的版本标识 h2&#xff1a;基于TLS之上构建的HTTP/2&#xff0c;作为ALPN的标识符&…

Redis面试题41

人工智能如何改变医疗行业&#xff1f; 答&#xff1a;人工智能在医疗行业中发挥着重要的作用&#xff0c;带来了许多改变和创新。以下是人工智能在医疗行业的一些影响&#xff1a; 疾病诊断与预测&#xff1a;人工智能可以利用机器学习和图像识别技术&#xff0c;辅助医生进行…

并发编程 java锁机制

1、什么是锁&#xff0c;为什么需要锁&#xff1f; 并发环境下&#xff0c;会存在多个线程对同一个资源进行争抢的情况&#xff0c;假设线程A对资源正在进行修改&#xff0c;此时线程B又对同一资源进行了修改&#xff0c;就会导致数据不一致的问题。为了解决这个问题&#xff…

vue3的pinia基本用法

vue2中的状态管理是vuex&#xff0c;vue3使用的是pinia 安装pinia&#xff1a;npm install pinia在main.ts中引入piniaimport {createApp} from vue; import App from ./App.vue; import {createPinia} from pinia; const app createApp(App); app.use(createPinia()); app.m…

C++俄罗斯方块 -- 菜单展示和选择 -- 方法

short Menu() //选中开始游戏返回1&#xff0c;离开则返回2 {short choice 1;//跟踪用户选中的选项char c; //记录用户按键信息system("cls");SetPos(9, 12); //设置输出坐标&#xff0c;12行9列cout << "┌────────┐";SetPos(9, 13);cou…

YOLO_v5将数据集按比例分为训练集和测试集

YOLO_v5将数据集按比例分为训练集和测试集&#xff1a; import xml.etree.ElementTree as ET import pickle import os from os import listdir, getcwd from os.path import join import random from shutil import copyfileclasses["car","van","b…

【目录】CSAPP的实验简介与解法总结(已包含Attack/Link/Architecture/Cache)

文章目录 Attack Lab&#xff08;缓冲区溢出实验&#xff09;对应书上Chap3Link Lab&#xff08;链接实验&#xff09; 对应书上Chap7Architecture Lab&#xff08;体系结构实验&#xff09;对应书上Chap4-5Cache Lab&#xff08;缓存实验&#xff09;对应书上Chap6 Attack Lab…

【flink状态管理(2)各状态初始化入口】状态初始化流程详解与源码剖析

文章目录 1. 状态初始化总流程梳理2.创建StreamOperatorStateContext3. StateInitializationContext的接口设计。4. 状态初始化举例&#xff1a;UDF状态初始化 在TaskManager中启动Task线程后&#xff0c;会调用StreamTask.invoke()方法触发当前Task中算子的执行&#xff0c;在…

常用的前端模块化标准总结

1、模块化标准出现以前使用的模块化方案&#xff1a; 1&#xff09;文件划分&#xff1a; 将不同的模块定义在不同的文件中&#xff0c;然后使用时通过script标签引入这些文件 缺点&#xff1a; 模块变量相当于是定义在全局的&#xff0c;容易造成变量名冲突&#xff08;即不…

flink反压及解决思路和实操

1. 反压原因 反压其实就是 task 处理不过来&#xff0c;算子的 sub-task 需要处理的数据量 > 能够处理的数据量&#xff0c;比如&#xff1a; 当前某个 sub-task 只能处理 1w qps 的数据&#xff0c;但实际上到来 2w qps 的数据&#xff0c;但是实际只能处理 1w 条&#…

Qt信号和槽机制(什么是信号和槽,connect函数的形式,按钮的常用信号,QWidget的常用槽,自定义槽函数案例 点击按钮,输出文本)

一.什么是信号和槽 信号槽式Qt中的一个很重要的机制。信号槽实际上是观察者模式,当发生了感兴趣的事件&#xff0c;某一个操作就会被自动触发。当某个事件发生之后&#xff0c;比如按钮检测到自己被点击了一下&#xff0c;它就会发出一个信号。这种发出类似广播。如果有对象对…

ArcGIS学习(五)坐标系-2

3.不同基准面坐标系之间的转换 在上一关中,我们学习了ArcGIS中的投影(投影栅格)工具,并以"WGS1984地理坐标系与WGS1984的UTM投影坐标系的转换”为例进行讲解。 "WGS1984地理坐标系与WGS1984的UTM投影坐标系的转换”代表的是同一个基准面下的两个坐标的转换。 …

人工智能 | 深度学习的进展

深度学习的进展 深度学习是人工智能领域的一个重要分支&#xff0c;它利用神经网络模拟人类大脑的学习过程&#xff0c;通过大量数据训练模型&#xff0c;使其能够自动提取特征、识别模式、进行分类和预测等任务。近年来&#xff0c;深度学习在多个领域取得了显著的进展&#…

cesium mapboxgl+threebox glb 朝向问题

一、3Dbuilder打开glb 二、cesium在pitch和heading都为0的情况下&#xff0c;不设置模型的朝向 三、mapboxglthreebox在pitch和bearing都为0的情况下&#xff0c;不设置模型的朝向 四、对于地图默认视角&#xff0c;cesium设置pitch-90、heading0的时候和mapboxglthreebox设置p…

光学PCIe 6.0技术引领AI时代超大规模集群

随着云计算、大数据和人工智能技术的快速发展&#xff0c;超大规模数据中心正经历一场前所未有的变革。传统的集中式架构逐渐转变为解聚式&#xff08;disaggregated&#xff09;架构&#xff0c;这种架构将计算、存储和网络资源从单一的物理服务器中分离出来&#xff0c;形成独…

前端vite+vue3——自动化配置路由布局

文章目录 ⭐前言&#x1f496;vue3系列文章 ⭐ 自动化配置路由&#x1f496;引入vite版本自定义目录映射&#x1f496;自动化读取文件下的路由&#x1f496;main入口加载路由&#x1f496;入口app.vue配置&#x1f496;layout基础布局配置&#x1f496;效果 ⭐总结⭐结束 ⭐前言…

Linux系统安装apache服务器并发布网站,以及配置

这个如果单纯是发布一个静态页面的话&#xff0c;真的好方便 第一步&#xff0c;安装httpd—apache服务器yum install -y httpd 第二步&#xff0c;启动服务 systemctl start httpd 这里其实服务器已经搭建好了。 设置服务系统启动时自动启动 systemctl enable httpd 查看apac…

算法专题:滑动窗口

参考练习习题总集 文章目录 3. 无重复字符的最长子串30. 串联所有单词的子串76. 最小覆盖子串187. 重复的DNA序列219. 存在重复元素 II220. 存在重复元素 III396. 旋转函数424. 替换后的最长重复字符438. 找到字符串中所有字母异位词 滑动窗口太简单了&#xff0c;没啥说的自己…