为什么 std::min(std::initializer_list<T>) 按值接受参数？

Question

阅读this question 的答案后，我惊讶地发现std::min(std::initializer_list<T>) 按值接受它的参数。

如果您按照其名称所暗示的方式使用std::initializer_list，即作为某个对象的初始化程序，我知道我们不关心复制其元素，因为无论如何它们都会被复制以初始化对象。但是，在这种情况下，我们很可能不需要任何副本，因此如果可能的话，将参数设为 std::initializer_list<const T&> 似乎更合理。

这种情况的最佳做法是什么？如果您不想制作不必要的副本，您是否应该不调用initializer_list 版本的std::min，或者是否有其他技巧可以避免复制？

Answer 1

没有std::initializer_list<const T&> 这样的东西。初始化列表只能按值保存对象。

参见[dcl.init.list]/5：

std::initializer_list<E> 类型的对象是从初始化列表构造的，就好像实现分配了一个包含 N 个 const E 类型元素的临时数组，其中 N 是初始化列表中的元素数。

没有引用数组，因此也不能有 initializer_list 的引用。

在这种情况下，我的建议是为 std::min 编写一个替代品，它采用转发引用的可变参数模板。这行得通（尽管我确信它可以改进）：

template<typename T, typename... Args>
T vmin( T arg1, Args&&... args )
{
    T *p[] = { &arg1, &args... };

    return **std::min_element( begin(p), end(p), 
            [](T *a, T *b) { return *a < *b; } );
}

See it working - 使用 min 或 mmin，制作两个额外的副本（用于 a 和 b）。

Answer 2

总结一下cmets：

std::initializer_list 应该是cppreference.com 中描述的轻量级代理。 因此，初始化列表的副本应该非常快，因为不会复制底层元素：

C++11 §18.9/2

initializer_list<E> 类型的对象提供对const E. 类型对象数组的访问 [ 注意： 一对指针或一个指针加上一个长度将是initializer_list 的明显表示。 initializer_list 用于实现 8.5.4 中指定的初始化列表。复制初始化列表不会复制底层元素。 — 尾注 ]

虽然使用引用会归结为使用指针，因此需要额外的间接。

因此，std::min 的实际问题不是它按值获取 initializer_list，而是如果 initializer_list 的参数在运行时计算，则必须复制它们。 [1] 不幸的是，发现 [1] 的基准被打破了 later。

auto min_var = std::min({1, 2, 3, 4, 5}); // fast
auto vec = std::vector<int>{1, 2, 3, 4, 5};
min_var = std::min({vec[0], vec[1], vec[2], vec[3], vec[4]}); // slow

[1]：N2722 p。 2