复制列表初始化和传统复制初始化有什么区别？

Question

除了支持多个参数、不允许窄化转换、匹配构造函数采用 std::initializer_list 参数之外，复制列表初始化与传统复制初始化还有什么不同？

具体来说，假设有两种用户定义类型，A 和B：

class A {...};
class B {...};

B b;
A a1 = {b};
A a2 = b;

A 和 B 的哪种定义会对这两种初始化形式产生影响？例如A 和 B 是否存在某种定义，这将使初始化中的一个合法但另一个非法，或者两者都合法但语义不同，或者两者都非法但原因不同？

（假设 A 没有采用 std::initializer_list 参数的构造函数。）

编辑：添加一个链接到我的一个有点相关的问题：What is the supposed behavior of copy-list-initialization in the case of an initializer with a conversion operator?

Answer 1

复制初始化始终考虑复制构造函数的可用性，而复制列表初始化不考虑。

class B {};
struct A 
{
  A(B const&) {}
  A(A const&) = delete;
};

B b;
A a1 = {b};  // this compiles
A a2 = b;    // this doesn't because of deleted copy-ctor

这是因为复制列表初始化与直接列表初始化相同，除了在一种情况下 - 如果 A(B const&) 是 explicit，前者会失败，而后者会起作用。

class B {};
struct A 
{
  explicit A(B const&) {}
};


int main()
{
    B b;
    A a1{b};    // compiles
    A a2 = {b}; // doesn't compile because ctor is explicit
}

Answer 2

可能，新的复制列表初始化的行为被定义为“良好”且一致，但由于向后兼容性，无法更改旧复制初始化的“奇怪”行为。
如您所见，此子句中的列表初始化规则对于直接表单和复制表单是相同的。
与explicit 相关的差异仅在有关重载解决方案的章节中进行了描述。但是对于传统的初始化直接和拷贝形式是不一样的。
传统初始化和大括号初始化是分开定义的，因此总是存在一些（可能是无意的）细微差别的可能性。

我可以从标准的摘录中看到的差异：

1。已经提到的区别

• 不允许缩小转换范围
• 可以有多个参数

• 如果存在，括号语法更喜欢初始化列表构造函数：

  struct A
  {
      A(int i_) : i (i_) {}
      A(std::initializer_list<int> il) : i (*il.begin() + 1) {}
      int i;
  }
  
  A a1 = 5; // a1.i == 5
  A a2 = {5}; // a2.i = 6
  

  
  

2。聚合的不同行为

对于聚合，您不能使用大括号复制构造函数，但可以使用传统的。

    struct Aggr
    {
        int i;
    };

    Aggr aggr;
    Aggr aggr1 = aggr; // OK
    Aggr aggr2 = {aggr}; // ill-formed

3。存在转换运算符时引用初始化的不同行为

大括号初始化不能使用转换为引用类型的操作符

struct S
{
    operator int&() { return some_global_int;}
};

int& iref1 = s; // OK
int& iref2 = {s}; // ill-formed

4。其他类型对象初始化类类型对象的一些细微差别

这些差异在本答案末尾的标准摘录中用 [*] 标记。

• 旧的初始化使用用户定义的转换序列的概念（特别是需要复制构造函数，如前所述）
• 大括号初始化只是在适用的构造函数之间执行重载解析，即大括号初始化不能使用转换为类类型的运算符

这些差异导致了一些不太明显（对我而言）的情况，例如

struct Intermediate {};

struct S
{
    operator Intermediate() { return {}; }
    operator int() { return 10; }
};

struct S1
{
    S1(Intermediate) {}
};

S s;
Intermediate im1 = s; // OK
Intermediate im2 = {s}; // ill-formed
S1 s11 = s; // ill-formed
S1 s12 = {s}; // OK

// note: but brace initialization can use operator of conversion to int
int i1 = s; // OK
int i2 = {s}; // OK

5。重载分辨率的差异

• 显式构造函数的不同处理

参见13.3.1.7 通过列表初始化进行初始化

在复制列表初始化中，如果选择了 explicit 构造函数，则 初始化格式不正确。 [ 注意： 这不同于其他 情况（13.3.1.3、13.3.1.4），其中仅转换构造函数 被考虑用于复制初始化。此限制仅适用 如果此初始化是重载最终结果的一部分 解决。 ——结束注释 ]

如果您能看到更多差异或以某种方式纠正我的答案（包括语法错误），请这样做。

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以下是来自current draft of the C++ standard 的相关（但很长）摘录（我还没有找到将它们隐藏在剧透下的方法）：
它们都位于第 8.5 章初始化器中

8.5 初始化器

• 如果初始值设定项是（非括号）braced-init-list，则 对象或引用是列表初始化的 (8.5.4)。

• 如果目标类型是引用类型，请参见 8.5.3。

• 如果目标类型是字符数组，char16_t 数组，一个 char32_t 的数组，或 wchar_t 的数组，初始值设定项是 字符串文字，见 8.5.2。

• 如果初始值设定项为()，则对象为 值初始化。

• 否则，如果目标类型是数组， 该程序格式不正确。

• 如果目标类型是（可能 cv-qualified) 类类型：

  • 如果初始化是 直接初始化，或者如果它是复制初始化，其中 源类型的 cv 非限定版本与相同的类，或 派生类，目的地的类，构造函数是 经过考虑的。列举了适用的构造函数（13.3.1.3），并且 通过重载决议（13.3）选择最好的一个。这 调用如此选择的构造函数来初始化对象，其中 初始化表达式或 表达式列表 作为其参数。如果不 构造函数适用，或者重载决议不明确， 初始化格式不正确。

  • [*] 否则（即，对于 剩余的复制初始化情况），用户定义的转换 可以从源类型转换为目标的序列 类型或（当使用转换函数时）到派生类 其枚举如 13.3.1.4 所述，最好的一个是 通过重载决议（13.3）选择。如果不能转换 完成或模棱两可，初始化格式不正确。功能 selected 以初始化表达式作为参数调用；如果 该函数是一个构造函数，调用初始化一个临时的 目标类型的 cv 非限定版本。临时是一个 prvalue。调用的结果（这是临时的 构造函数 case) 然后用于直接初始化，根据 上面的规则，作为目标的对象 复制初始化。在某些情况下，允许实施 消除这种直接初始化中固有的复制 将中间结果直接构造到对象中 初始化；见 12.2、12.8。

  • 否则，如果源类型是 （可能是 cv 限定的）类类型，转换函数是 经过考虑的。列举了适用的转换函数 (13.3.1.5)，通过重载决议选择最好的一个 (13.3)。调用如此选择的用户自定义转换进行转换 初始化表达式到被初始化的对象中。如果 转换无法完成或不明确，初始化是 格式不正确。

• 否则，对象的初始值被 initialized 是初始化器的（可能转换的）值 表达。将使用标准转换（第 4 条），如果 必要的，将初始化表达式转换为 cv-unqualified 目标类型的版本；没有用户定义的转换 经过考虑的。如果无法完成转换，则初始化为 格式不正确。

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8.5.3 参考文献 ...

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8.5.4 列表初始化

类型 T 的对象或引用的列表初始化定义为 如下：

• 如果T 是一个聚合，聚合初始化是 执行（8.5.1）。

• 否则，如果初始化列表没有 元素和T 是具有默认构造函数的类类型，对象 是值初始化的。

• 否则，如果 T 是 std::initializer_list<E>，prvalue initializer_list 对象是 如下所述构造并用于初始化对象 根据从一个类中初始化一个对象的规则 相同类型（8.5）。

• [*] 否则，如果T 是类类型， 构造函数被考虑。适用的构造函数是 枚举并通过重载决议选择最好的一个 (13.3, 13.3.1.7)。如果需要缩小转换（见下文） 转换任何参数，程序格式错误。

• 否则，如果初始化列表有一个 E 类型的元素并且 T 不是引用类型或其引用类型是 与E 相关的引用，对象或引用从初始化 该元素；如果需要缩小转换（见下文） 将元素转换为T，程序格式错误。

• 否则，如果 T 是引用类型，是T 引用的类型的prvalue 临时 是复制列表初始化还是直接列表初始化，具体取决于 引用的初始化类型，并且引用被绑定 到那个临时的。 [ 注意： 像往常一样，绑定将失败，并且 如果引用类型是左值引用，则程序格式错误 非常量类型。 —尾注]

• 否则，如果初始化列表 没有元素，对象是值初始化的。

• 否则程序格式不正确。

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