在 C++ 中初始化结构

Question

作为this question 的附录，这里发生了什么：

#include <string>
using namespace std;

struct A {
    string s;
};

int main() {
    A a = {0};
}

显然，您不能将 std::string 设置为零。有人可以提供关于这里实际应该发生的事情的解释（请参考 C++ 标准）吗？然后举例说明）：

int main() {
    A a = {42};
}

这些中的任何一个都有明确的定义吗？

对我来说又是一个尴尬的问题 - 我总是给我的结构构造函数，所以这个问题以前从未出现过。

Answer 1

你的结构是一个聚合，所以聚合初始化的普通规则适用于它。该过程在 8.5.1 中描述。基本上整个 8.5.1 都是专门用于它的，所以我看不出这里复制整个东西的原因。一般的想法与 C 中的几乎相同，只是适用于 C++：从右侧获取一个初始化器，从左侧获取一个成员，然后使用该初始化器初始化该成员。根据 8.5/12，这应该是一个复制初始化。

当你这样做时

A a = { 0 };

您基本上是用0 复制初始化a.s，即对于a.s，它在语义上等价于

string s = 0;

上面的编译是因为std::string 可以从const char * 指针转换。 （这是未定义的行为，因为在这种情况下空指针不是有效参数。）

您的42 版本无法编译，原因与

string s = 42;

不会编译。 42 不是空指针常量，std::string 没有办法从int 类型转换。

P.S. 以防万一：请注意，C++ 中 aggregate 的定义不是递归的（例如，与 POD 的定义相反）。 std::string 不是聚合，但它不会改变您的 A。 A 仍然是一个聚合。

Answer 2

8.5.1/12 “聚合”说：

使用初始化器列表中的初始化器初始化聚合成员时，会考虑所有隐式类型转换（第 4 条）。

所以

A a = {0};

将被初始化为 NULL char*（如 AndreyT 和 Johannes 所示），并且

A a = {42};

将在编译时失败，因为没有与 std::string 构造函数匹配的隐式转换。

Answer 3

0 是一个空指针常量

S.4.9：

空指针常量是整数类型的整数常量表达式 (5.19) 右值，其计算结果为 零。

空指针常量可以转换为任何其他指针类型：

S.4.9：

空指针常量可以转换为指针类型；结果是那个的空指针值 输入

你对A的定义被认为是一个聚合：

S.8.5.1：

聚合是没有用户声明的构造函数、没有私有或受保护的数组或类 非静态数据成员，没有基类，也没有虚函数。

您正在指定一个初始化子句：

S.8.5.1：

当一个聚合被初始化时，初始化器可以包含一个初始化器子句，该子句由一个大括号括起来， 聚合成员的初始化子句的逗号分隔列表

A 包含std::string 类型聚合的成员，初始化子句适用于它。

您的聚合已复制初始化

当一个聚合（无论是类还是数组）包含类类型的成员并由括起来的大括号初始化时 初始化器列表，每个这样的成员都被复制初始化。

复制初始化意味着你有std::string s = 0或std::string s = 42的等价物；

S.8.5-12

在参数传递、函数返回、抛出异常（15.1）、处理中发生的初始化 一个例外（15.3），大括号括起来的初始化列表（8.5.1）被称为复制初始化并且是等价的 形式为 T x = a;

std::string s = 42 不会编译，因为没有隐式转换，std::string s = 0 会编译（因为存在隐式转换）但会导致未定义的行为。

std::string 的 const char* 构造函数未定义为 explicit，这意味着您可以这样做：std::string s = 0

只是为了表明事情实际上正在被复制初始化，你可以做这个简单的测试：

class mystring
{
public:

  explicit mystring(const char* p){}
};

struct A {
  mystring s;
};


int main()
{
    //Won't compile because no implicit conversion exists from const char*
    //But simply take off explicit above and everything compiles fine.
    A a = {0};
    return 0;
}

Answer 4

正如人们所指出的，这“有效”是因为 string 有一个可以将 0 作为参数的构造函数。如果我们说：

#include <map>
using namespace std;

struct A {
    map <int,int> m;
};

int main() {
    A a = {0};
}

然后我们得到一个编译错误，因为地图类没有这样的构造函数。

Answer 5

在 21.3.1/9 中，该标准禁止 std::basic_string 的相关构造函数的 char* 参数为空指针。这应该会抛出std::logic_error，但我还没有看到标准中的哪个地方保证违反先决条件会抛出std::logic_error。