具有显式构造函数的不可复制类型的 C++11 数组初始化答案

【问题标题】：C++11 array initialization with a non-copyable type with explicit constructor具有显式构造函数的不可复制类型的 C++11 数组初始化
【发布时间】：2014-05-20 13:19:00
【问题描述】：

我有一个不可复制的（第三方）类。我想初始化它们的数组。这是我最好的尝试：

#include <array>

class Thing
{
public:
  explicit Thing(int) {}
  Thing(const Thing&) = delete;
};

int main()
{
  std::array<Thing, 1> things{{{100}}}; // error here
};

GCC 4.7.2 说：

错误：转换为'std::array::value_type 初始化列表中的 {aka Thing}' 将使用显式构造函数 ‘事物::事物(int)’

好的，但这正是我想要的——使用显式构造函数。我该如何表达？如果我真的自己调用构造函数，那么我会收到一个关于复制构造函数被删除的错误。而且我不能使用std::move()，因为 Thing 是不可移动的（我不能修改它）。

到目前为止，我发现的唯一替代方法是 https://stackoverflow.com/a/15962814/4323，但这是不可取的，因为它是一堆额外的代码，而且我需要在使用它的任何地方强制转换“存储”（或保留一个单独的指向它的指针，这添加了我不想要的间接）。

我想要一个解决方案，在实际使用 Things 时提供最佳性能，而不需要很多丑陋的样板。

【问题讨论】：

你可以添加一个显式的构造函数来接受initializer_list<int> ?
标准规定对于std::array<T, N>，T 必须是 MoveConstructible 和 MoveAssignable
链接线程中的解决方案看起来并不太痛苦。无论如何，您必须具有一定程度的间接性（我认为访问 things[n] 访问 std::array 与访问 things[n] 没有任何不同，其中 Things *things; 指向您放置 new 的存储）
@MattMcNabb：我希望它是不同的，因为数组本身的地址在编译时是已知的，但是存储在指针中的地址可能不会被编译器以同样的方式理解。我可能最终只是在调用站点将对齐的存储转换为数组类型（当然是在一个函数中）。我没有听说 std::array 的 value_type 必须是可移动的......它似乎工作得很好，只要 value_type 的构造函数不明确。

标签： c++ arrays c++11 initialization noncopyable

【解决方案1】：

C++17 的 guaranteed copy elision 再次发挥作用：像 Thing{100} 这样的表达式不再创建一个对象，而只是指定如何其他对象（您的数组元素）将被创建。

【讨论】：

你知道现在有什么编译器可以编译我的原始代码吗？我在godbolt.org（GCC 主干，Clang 5.0）中尝试了一些东西，但它们都不起作用，即使使用-std=c++17。
你必须添加Thing：然后你会得到wandbox.org/permlink/a6QUxzY3O0xN1GJ6。

【解决方案2】：

我尝试添加默认的移动 ctor 和移动赋值运算符，稍微更改了初始化并编译：

#include <array>

class Thing
{
public:
  explicit Thing(int) {}
  Thing(const Thing&) = delete;
  Thing(Thing&&) = default;
  Thing& operator=(Thing&&) = default;
};

int main()
{
    std::array<Thing, 1> things {{ Thing(100) }}; // error gone
}

编辑：我错过了“第三方”部分。对不起，如果这没有帮助:)

【讨论】：

是的，使类可移动修复它，就像使构造函数不显式一样。但我也做不到，因为这不是我的课。我想我可以用一个具有隐式构造函数的类来包装这个类......
添加移动构造函数并不能解决使用 new[] 运算符的情况。例如：auto things = new Thing[1] { 100 }; 不起作用，auto things = new Thing[1] { Thing { 100 } }; 也不起作用。

【解决方案3】：

您可以使用std::vector：

std::vector<Thing> things;
things.reserve(1);
things.emplace_back(100);

或者只针对一个元素boost::optional:

boost::optional<Thing> thing;
thing.emplace(100);

【讨论】：