为什么我不能用大括号括起来的初始化列表构造队列/堆栈？ (C++11)

Question

方案一：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <vector>

int main(){

    //compiles successfully 
    std::vector<int> vec{1,2,3,4,5};

    return EXIT_SUCCESS;
}

---

方案 2：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <queue>

int main(){

    //compiler error
    std::queue<int> que{1,2,3,4,5};

    return EXIT_SUCCESS;
}

错误信息：

main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:7:31: error: no matching function for call to ‘std::queue<int>::queue(<brace-enclosed initializer list>)’
main.cpp:7:31: note: candidates are:
/usr/include/c++/4.6/bits/stl_queue.h:141:7: note: std::queue<_Tp, _Sequence>::queue(_Sequence&&) [with _Tp = int, _Sequence = std::deque<int, std::allocator<int> >]
/usr/include/c++/4.6/bits/stl_queue.h:141:7: note:   candidate expects 1 argument, 5 provided
/usr/include/c++/4.6/bits/stl_queue.h:137:7: note: std::queue<_Tp, _Sequence>::queue(const _Sequence&) [with _Tp = int, _Sequence = std::deque<int, std::allocator<int> >]
/usr/include/c++/4.6/bits/stl_queue.h:137:7: note:   candidate expects 1 argument, 5 provided
/usr/include/c++/4.6/bits/stl_queue.h:92:11: note: std::queue<int>::queue(const std::queue<int>&)
/usr/include/c++/4.6/bits/stl_queue.h:92:11: note:   candidate expects 1 argument, 5 provided
/usr/include/c++/4.6/bits/stl_queue.h:92:11: note: std::queue<int>::queue(std::queue<int>&&)
/usr/include/c++/4.6/bits/stl_queue.h:92:11: note:   candidate expects 1 argument, 5 provided

问题：
为什么队列不能像向量一样初始化？
我想它们不是序列容器，但这有什么关系呢？
我确信有充分的理由，但我找不到任何解释。

gcc (Ubuntu/Linaro 4.6.1-9ubuntu3) 4.6.1

Answer 1

queue<int> q({1, 2, 3});

Answer 2

我不认为它与容器适配器而不是容器有任何关系（尽管我承认我不确定为什么省略了正确的构造函数）。

当您使用带有 std::vector 的花括号初始化器列表时，您正在使用这个（C++11 中的新）构造函数：

vector(initializer_list<T>, const Allocator& = Allocator());

查看std::queue的定义，可用的构造函数有：

explicit queue(const Container&);
explicit queue(Container&& = Container());
template <class Alloc> explicit queue(const Alloc&);
template <class Alloc> queue(const Container&, const Alloc&);
template <class Alloc> queue(Container&&, const Alloc&);
template <class Alloc> queue(const queue&, const Alloc&);
template <class Alloc> queue(queue&&, const Alloc&);

采用initialization_list 的构造函数明显不存在。

我很确定，尽管它是一个容器适配器，但如果需要，这样的构造函数将是微不足道的。举个例子：

#include <deque>
#include <initializer_list>
#include <iostream>

template <class T, class container=std::deque<T> >
class myqueue {
    container data;
public:
    explicit myqueue(std::initializer_list<T> t) : data(t) {}
    void pop() { data.pop_front(); }
    T front() const { return data.front(); }
    bool empty() const { return data.empty(); }
};

int main(){
    myqueue<int> data {1, 2, 3, 4};
    while (!data.empty()) {
        std::cout << data.front() << "\n";
        data.pop();
    }
    return 0;
}

g++ 4.7 毫无问题地接受了这一点，并准确地产生了您期望的输出：

1
2
3
4

虽然我没有使用任何其他编译器进行测试，但我看不出其他编译器无法正常工作的任何原因（当然，前提是它们实现了必要的功能）。

编辑：我刚刚浏览了一些提议在 C++ 中添加 initalizer_lists 的委员会文件（例如，N1890、N1919、N2100、N2215、N2220），在我看来这只是一个简单的疏忽。许多早期的论文更具概念性，但 N2220 为工作论文提供了相当多的建议语言。对于std::array（例如），它特别指出不需要更改。然后它经过deque、vector、[unordered_][multi_](set|map)，并显示每个所需的更改——但在任何一个方向上都没有提到堆栈或队列。没有提议增加对std::initializer_list 的支持，也没有（如std::array）对它们的遗漏进行推理。

我的结论是这是一个简单的疏忽，可能有两个原因：1）适配器几乎是容器，但不完全是容器，2）适配器类似乎没有被大量使用，所以忘记它们可能相当容易（当然还有第三个普遍存在的原因：大多数活跃的委员会成员都过度劳累）。

Edit2：我可能应该再补充一点：因为stack 和queue 都可以接受另一个容器进行初始化，所以您可以很容易地执行以下操作：

std::stack<int> data(std::vector<int>{1,2,3,4});

这有点冗长，但不太可能导致任何效率损失（容器将作为右值引用传递，因此其表示将被“窃取”而不是复制）。但是有一个警告：如果您使用的容器类型与容器适配器下的容器不匹配，您将得到一个副本而不是移动（因此，可能会失去一些效率）。

Answer 3

std::queue 和std::stack 实际上并不是容器，它们被称为容器适配器，它们使用容器（默认为std::deque）。因此不能将其初始化为其他容器。

编辑

对于能够使用初始化列表的容器，它必须有一个以std::initializer_list 作为参数的构造函数。容器适配器不这样做。如果这是故意的或对标准委员会的疏忽取决于任何人的解释。