Initializer-list-构造一个不可复制（但可移动）对象的向量

Question

可以将不可复制但可移动类型的push_back 右值放入该类型的向量中：

#include <vector>

struct S
{
    S(int);
    S(S&&);
};

int main()
{
    std::vector<S> v;
    v.push_back(S(1));
    v.push_back(S(2));
    v.push_back(S(3));
}

但是，当我尝试使用相同的右值初始化向量列表时，我收到有关需要复制构造函数的错误：

#include <vector>

struct S
{
    S(int);
    S(S&&);
};

int main()
{
    std::vector<S> v = {S(1), S(2), S(3)};
}

我在使用 GCC 4.7 时遇到以下错误：

In file included from include/c++/4.7.0/vector:63:0,
                 from test.cpp:1:
include/c++/4.7.0/bits/stl_construct.h: In instantiation of 'void std::_Construct(_T1*, _Args&& ...) [with _T1 = S, _Args = {const S&}]':
include/c++/4.7.0/bits/stl_uninitialized.h:77:3:   required from 'static _ForwardIterator std::__uninitialized_copy<_TrivialValueTypes>::__uninit_copy(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator) [with _InputIterator = const S*, _ForwardIterator = S*, bool _TrivialValueTypes = false]'
include/c++/4.7.0/bits/stl_uninitialized.h:119:41:   required from '_ForwardIterator std::uninitialized_copy(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator) [with _InputIterator = const S*, _ForwardIterator = S*]'
include/c++/4.7.0/bits/stl_uninitialized.h:260:63:   required from '_ForwardIterator std::__uninitialized_copy_a(_InputIterator, _InputIterator, _ForwardIterator, std::allocator<_Tp>&) [with _InputIterator = const S*, _ForwardIterator = S*, _Tp = S]'
include/c++/4.7.0/bits/stl_vector.h:1185:4:   required from 'void std::vector<_Tp, _Alloc>::_M_range_initialize(_ForwardIterator, _ForwardIterator, std::forward_iterator_tag) [with _ForwardIterator = const S*, _Tp = S, _Alloc = std::allocator<S>]'
include/c++/4.7.0/bits/stl_vector.h:362:2:   required from 'std::vector<_Tp, _Alloc>::vector(std::initializer_list<_Tp>, const allocator_type&) [with _Tp = S, _Alloc = std::allocator<S>, std::vector<_Tp, _Alloc>::allocator_type = std::allocator<S>]'
test.cpp:11:41:   required from here
include/c++/4.7.0/bits/stl_construct.h:77:7: error: no matching function for call to 'S::S(const S&)'
include/c++/4.7.0/bits/stl_construct.h:77:7: note: candidates are:
test.cpp:6:5: note: S::S(S&&)
test.cpp:6:5: note:   no known conversion for argument 1 from 'const S' to 'S&&'
test.cpp:5:5: note: S::S(int)
test.cpp:5:5: note:   no known conversion for argument 1 from 'const S' to 'int'

这应该被允许吗？我认为它没有被允许的技术障碍，但我目前手头没有标准......

Answer 1

也许 8.5.4.5 中的这个条款解释了它（我的重点）：

std::initializer_list 类型的对象由 初始化器列表，就好像实现分配了一个 N 数组 E 类型的元素，其中 N 是 初始化列表。 该数组的每个元素都是复制初始化的 与初始化列表的相应元素，以及 构造 std::initializer_list 对象以引用该数组。

因此，如果对象是可复制的，则只能从列表中初始化。

---

更新：正如 Johannes 所指出的，复制初始化可以通过复制和移动构造函数来实现，因此仅凭这一点还不足以回答这个问题。然而，这里是 18.9 中描述的 initializer_list 类规范的摘录：

  template<class _E>
    class initializer_list
    {
    public:
      typedef _E            value_type;
      typedef const _E&     reference;
      typedef const _E&     const_reference;
      typedef size_t        size_type;
      typedef const _E*     iterator;
      typedef const _E*     const_iterator;

注意没有非常量类型定义！

我刚刚尝试创建一个 IL 构造函数，该构造函数将通过 std::make_move_iterator 遍历初始值设定项列表，但由于 const T & 无法转换为 T&& 而失败。

所以答案是：你不能离开 IL，因为标准是这样说的。

Answer 2

看来这可能是编译器问题。 This works in g++ 4.5.1 (click for IdeOne online demo)

结论：从某种意义上说，旧的 g++ 实现没有正确标记错误；初始化器列表不支持移动它们的元素（元素在过程中被隐式复制）。感谢 Kerrek SB 提供标准中的quoting the helpful phrase。

---

旧程序（为了理解cmets：）

_{编辑发现至少g++ 4.6.1+似乎有你对这段代码的抱怨。}

编辑 在阅读std::initializer_list<T> 的源代码后，我开始觉得库不支持此功能（看起来是故意的）。标准是否真的允许初始化列表转发它的元素的xvalue-ness......如果他们停在那里我不会感到惊讶（完美的转发仍然是我认为在 C++0x 中不容易支持，并且并非所有初始化器参数都需要具有相同的（可扣除的）类型。

有没有更标准的人来帮忙？ http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2640.pdf

#include <vector>

struct S
{
    S(int) {};
    S(S&&) {};
};

int main()
{
    std::vector<S> v = {S(1), S(2), S(3)};
    std::vector<S> w = {std::move(S(1)), std::move(S(2)), std::move(S(3))};

    std::vector<S> or_even_just = {1, 2, 3};
}

Answer 3

initializer_list 仅提供 const 引用和 const 迭代器。向量无法从那里移动。

template<class E> 
class initializer_list {
public:
    typedef E value_type;

    typedef const E& reference;
    typedef const E& const_reference;

    typedef size_t size_type;

    typedef const E* iterator;
    typedef const E* const_iterator;

Answer 4

看来Kerrek SB's answer 的答案是否定的。但是您可以通过使用可变参数模板的小型辅助函数来实现类似的功能：

#include <vector>
#include <utility>

template <typename T>
void add_to_vector(std::vector<T>* vec) {}

template <typename T, typename... Args>
void add_to_vector(std::vector<T>* vec, T&& car, Args&&... cdr) {
  vec->push_back(std::forward<T>(car));
  add_to_vector(vec, std::forward<Args>(cdr)...);
}

template <typename T, typename... Args>
std::vector<T> make_vector(Args&&... args) {
  std::vector<T> result;
  add_to_vector(&result, std::forward<Args>(args)...);
  return result;
}

struct S {
  S(int) {}
  S(S&&) {}
};

int main() {
  std::vector<S> v = make_vector<S>(S(1), S(2), S(3));
  return 0;
}