C++11 中的“return {}”语句是什么意思？

Question

声明是什么

return {};

在 C++11 中指明，以及何时使用它来代替（说）

return NULL;

或

return nullptr;

Answer 1

这可能令人困惑：

int foo()
{
  return {};   // honestly, just return 0 - it's clearer
}

这可能不是：

SomeObjectWithADefaultConstructor foo()
{
  return {};
  // equivalent to return SomeObjectWithADefaultConstructor {};
}

Answer 2

这是方法返回类型的新实例的一种简写。

Answer 3

return {}; 表示{} 是返回值 的初始值设定项。返回值使用空列表进行列表初始化。

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以下是关于返回值的一些背景，基于 C++ 标准中的 [stmt.return]：

对于按值返回的函数（即返回类型不是引用而不是void），有一个称为返回值的临时对象。这个对象是由return 语句创建的，它的初始化器取决于return 语句中的内容。

返回值一直存在到调用函数的代码中的完整表达式结束为止；如果它有类类型，那么它的析构函数将运行，除非它的生命周期被调用者直接绑定到它的引用而延长。

可以通过两种不同的方式初始化返回值：

• return some_expression; - 返回值为copy-initialized 来自some_expression
• return { possibly_empty_list }; - 返回值为 list-initialized 来自列表。

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假设T是函数的返回类型，那么注意return T{};与return {}不同：前者会创建一个临时的T{}，然后返回值从那个临时复制初始化。

如果T 没有可访问的复制/移动构造函数，这将无法编译，但即使这些构造函数不存在，return {}; 也会成功。因此，return T{}; 可能会显示复制构造函数等的副作用，尽管这是复制省略上下文，因此可能不会。

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以下是 C++14 (N4140 [dcl.init.list]/3) 中 list-initialization 的简要回顾，其中初始化程序是一个空列表：

• 如果 T 是一个聚合，则每个成员都从其 brace-or-equal-initializer 初始化（如果有），否则就像 {} 一样（因此递归地应用这些步骤)。
• 如果T 是具有用户提供的默认构造函数的类类型，则调用该构造函数。
• 如果T 是具有隐式定义或= defaulted 默认构造函数的类类型，则对象为zero-initialized，然后调用默认构造函数。
• 如果T 是std::initializer_list，则返回值为空的此类列表。
• 否则（即T 是非类类型——返回类型不能是数组），返回值初始化为零。

Answer 4

return {}; 表示“返回函数返回类型的对象，该对象使用空的list-initializer 初始化”。确切的行为取决于返回对象的类型。

来自cppreference.com（因为OP被标记为C++11，所以我排除了C++14和C++17中的规则；详情参考链接）：

• 如果花括号初始化列表为空且 T 是具有默认构造函数的类类型，则执行值初始化。
• 否则，如果 T 是聚合类型，则执行聚合初始化。
• 否则，如果 T 是 std::initializer_list 的特化，则根据上下文，从花括号初始化列表中直接初始化或复制初始化 T 对象。

• 否则，将分两个阶段考虑 T 的构造函数：
• 如果前一阶段未产生匹配，则 T 的所有构造函数都参与重载决议，以针对由括号初始化列表的元素组成的参数集，并限制只允许非缩小转换.如果此阶段生成一个显式构造函数作为复制列表初始化的最佳匹配，则编译失败（注意，在简单的复制初始化中，根本不考虑显式构造函数）。

否则（如果 T 不是类类型），如果括号初始化列表只有一个元素并且 T 不是引用类型或者是与类型兼容的引用类型元素， T 是直接初始化（在直接列表初始化中）或复制初始化（在复制列表初始化中），但不允许缩小转换。

否则，如果 T 是与元素类型不兼容的引用类型。 （如果引用是非常量左值引用，则失败）

否则，如果花括号初始化列表没有元素，则 T 是值初始化的。

在 C++11 之前，对于返回 std::string 的函数，您应该这样写：

std::string get_string() {
    return std::string();
}

使用C++11中的大括号语法，不需要重复类型：

std::string get_string() {
    return {}; // an empty string is returned
}

函数返回指针类型时，应使用return NULL和return nullptr：

any_type* get_pointer() {
    return nullptr;
}

但是，NULL 自 C++11 起已弃用，因为它只是整数值 (0) 的别名，而 nullptr 是真正的指针类型：

int get_int() {
    return NULL; // will compile, NULL is an integer
}

int get_int() {
    return nullptr; // error: nullptr is not an integer
}