为什么在使用大括号初始值设定项列表时首选 std::initializer_list 构造函数？

Question

考虑代码

#include <iostream>

class Foo
{
    int val_;
public:
    Foo(std::initializer_list<Foo> il)
    {
        std::cout << "initializer_list ctor" << std::endl;
    }
    /* explicit */ Foo(int val): val_(val)
    {
        std::cout << "ctor" << std::endl;
    };
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    // why is the initializer_list ctor invoked?
    Foo foo {10}; 
}

输出是

ctor
initializer_list ctor

据我了解，10 的值被隐式转换为Foo（第一个ctor 输出），然后初始化构造器启动（第二个initializer_list ctor 输出）。我的问题是为什么会这样？标准构造函数Foo(int)不是更好的匹配吗？即，我希望这个 sn-p 的输出只是 ctor。

PS：如果我将构造函数Foo(int) 标记为explicit，那么Foo(int) 是唯一调用的构造函数，因为整数10 现在不能隐式转换为Foo。

Answer 1

关于初始化列表的n2100 提案非常详细地说明了使序列构造函数（他们称之为采用std::initializer_lists 的构造函数）优先于常规构造函数的决定。详细讨论见附录 B。总结的很简洁：

11.4 结论

那么，我们如何在剩下的两种选择（“歧义”和“序列构造函数优先”之间做出选择？ 超过普通的构造函数）？我们的提议给出了序列构造函数 优先，因为

• 在所有构造函数中寻找歧义导致过多的“误报”；也就是说，明显不相关的冲突 构造函数。请参阅下面的示例。
• 消歧本身很容易出错（也很冗长）。请参阅第 11.3 节中的示例。
• 对同质列表的每个元素使用完全相同的语法很重要 - 应该消除歧义 普通构造函数（没有规则的 论据）。请参见第 11.3 节中的示例。最简单的假例子 positive 是默认构造函数：

最简单的误报示例是默认构造函数：

vector<int> v; 
vector<int> v { }; // potentially ambiguous
void f(vector<int>&); 
// ...
f({ }); // potentially ambiguous

可以想到没有初始化的类 成员在语义上与默认初始化不同，但我们 不会使语言复杂化以提供更好的支持 比在语义上更常见的情况 一样。

优先考虑序列构造函数会破坏参数检查 更易于理解的块并提供更好的局部性。

void f(const vector<double>&);
// ...
struct X { X(int); /* ... */ };
void f(X);
// ...
f(1);     // call f(X); vector’s constructor is explicit
f({1});   // potentially ambiguous: X or vector?
f({1,2}); // potentially ambiguous: 1 or 2 elements of vector

在这里，优先考虑序列构造函数消除了 来自 X 的干扰。为 f(1) 选择 X 是问题的一个变体 §3.3 中明确显示。

Answer 2

§13.3.1.7 [over.match.list]/p1:

当非聚合类类型T的对象被列表初始化时 (8.5.4)，重载决议分两个阶段选择构造函数：

• 最初，候选函数是类 T 的初始化列表构造函数 (8.5.4)，参数列表包括 初始化器列表作为单个参数。
• 如果没有找到可行的初始化列表构造函数，则再次执行重载决议，其中候选函数都是 T 类的构造函数和参数列表包括 初始化列表的元素。

如果初始化列表没有元素并且T有一个默认值 构造函数，省略第一阶段。在复制列表初始化中， 如果选择了explicit 构造函数，则初始化为 格式不正确。

只要有一个可行的初始化列表构造函数，当使用列表初始化并且初始化列表至少有一个元素时，它将胜过所有非初始化列表构造函数。

Answer 3

整个初始化列表是为了像这样启用列表初始化：

std::vector<int> v { 0, 1, 2 };

考虑案例

std::vector<int> v { 123 };

这是有意用一个值为 123 的元素而不是 123 个值为 0 的元素来初始化向量。

要访问其他构造函数，请使用旧语法

Foo foo(10);