如果复制列表初始化允许显式构造函数会出现什么问题？

Question

在 C++ 标准 §13.3.1.7 [over.match.list] 中，声明如下：

在复制列表初始化中，如果选择了explicit 构造函数，则初始化格式错误。

这就是为什么我们不能这样做的原因，例如：

struct foo {
    // explicit because it can be called with one argument
    explicit foo(std::string s, int x = 0);
private:
    // ...
};

void f(foo x);

f({ "answer", 42 });

_{（请注意，这里发生的情况不是转换，即使构造函数是“隐式”的，它也不会是一个转换。这是使用它的 foo 对象的初始化直接构造函数。除了std::string，这里没有转换。）}

这对我来说似乎很好。隐式转换绝不会咬我。

如果{ "answer", 42 }可以初始化别的东西，编译器就不会背叛我做错事：

struct bar {
    // explicit because it can be called with one argument
    explicit bar(std::string s, int x = 0);
private:
    // ...
};

void f(foo x);
void f(bar x);

f({ "answer", 42 }); // error: ambiguous call

没问题：调用不明确，代码无法编译，我必须明确选择重载。

f(bar { "answer", 42 }); // ok

由于明确规定了禁令，我觉得我在这里遗漏了一些东西。据我所知，列表初始化选择显式构造函数对我来说似乎不是问题：通过使用列表初始化语法，程序员已经表达了进行某种“转换”的愿望。

会出什么问题？我错过了什么？

Answer 1

从概念上讲，复制列表初始化是将复合值转换为目标类型。提出措辞并解释基本原理的论文已经认为“复制列表初始化”中的“复制”一词是不幸的，因为它并没有真正传达其背后的实际基本原理。但保留它是为了与现有措辞兼容。 {10, 20} 对/元组值不应复制初始化 String(int size, int reserve)，因为字符串不是对。

考虑使用显式构造函数，但禁止使用。这在以下情况下是有意义的

struct String {
  explicit String(int size);
  String(char const *value);
};

String s = { 0 };

0 不传达字符串的值。所以这会导致错误，因为考虑了 both 构造函数，但选择了 explicit 构造函数，而不是将 0 视为空指针常量。

不幸的是，这也发生在跨函数的重载决议中

void print(String s);
void print(std::vector<int> numbers);

int main() { print({10}); }

由于模棱两可，这也是格式错误的。在 C++11 发布之前，有些人（包括我）认为这很不幸，但没有提出对此进行更改的论文（据我所知）。

Answer 2

难道不是因为“显式”是为了停止隐式转换，而您是在要求它进行隐式转换吗？

如果您使用单参数构造函数指定了结构，您会问这个问题吗？

Answer 3

此声明：

在复制列表初始化中，如果选择了explicit 构造函数，则初始化格式错误。

意味着很多东西。其中，它意味着它必须查看显式构造函数。毕竟，如果它看不到它，它就无法选择显式构造函数。当它寻找将大括号列表转换成的候选时，它必须从所有候选中进行选择。甚至那些以后会被发现是非法的。

如果重载解决方案导致多个函数同样可行，那么它会导致需要手动用户干预的模棱两可的调用。

Answer 4

据我了解，关键字 explicit 的真正目的是拒绝使用此构造函数进行隐式转换。

所以你问为什么显式构造函数不能用于隐式转换？显然是因为该构造函数的作者通过使用关键字 explicit 明确拒绝了它。您发布的标准中的引用只是指出 explicit 关键字也适用于初始化列表（不仅仅是某种类型的简单值）。

添加：

更准确地说：关键字 explicit 与一些构造函数一起使用的目的是绝对清楚地表明该构造函数在某个地方使用（即强制所有代码显式调用该构造函数） .

当f是函数名时，像f({a,b})这样的IMO语句与显式构造函数调用无关。绝对不清楚（和上下文相关）这里使用了哪个构造函数（以及什么类型），例如这取决于存在的函数重载。

另一方面，像f(SomeType(a,b)) 这样的东西完全不同——很明显，我们使用SomeType 类型的构造函数，它接受两个参数a,b，并且我们使用函数f 重载，它将最好接受SomeType 类型的单个参数。

因此，有些构造函数可以像 f({a,b}) 这样隐式使用，而其他构造函数则要求读者绝对清楚它们的使用事实，这就是我们将它们声明为 explicit 的原因。

添加2：

我的观点是：有时即使没有任何问题，显式声明构造函数也是绝对有意义的。 IMO 构造函数是否显式更多的是其逻辑问题，而不是任何类型的警告。

例如

double x = 2; // looks absolutely natural
std::complex<double> x1 = 3;  // also looks absolutely natural
std::complex<double> x2 = { 5, 1 };  // also looks absolutely natural

但是

std::vector< std::set<std::string> >  seq1 = 7; // looks like nonsense
std::string str = some_allocator; // also looks stupid