std::pair 内的初始化列表答案

【问题标题】：Initializer list inside std::pairstd::pair 内的初始化列表
【发布时间】：2020-03-26 22:34:22
【问题描述】：

这段代码：

#include <iostream>
#include <string>

std::pair<std::initializer_list<std::string>, int> groups{ { "A", "B" }, 0 };

int main()
{
    for (const auto& i : groups.first)
    {
        std::cout << i << '\n';
    }
    return 0;
}

编译但返回段错误。为什么？

在 gcc 8.3.0 和在线编译器上测试。

【问题讨论】：

为方便起见：Godbolt 链接 with 和 without std::pair。

标签： c++ std std-pair

【解决方案1】：

std::initializer_list 不是用来存储的，它只是用于......以及初始化。在内部，它只存储指向第一个元素和大小的指针。在您的代码中，std::string 对象是临时的，initializer_list 既不拥有它们的所有权，也不延长它们的寿命，也不复制它们（因为它不是容器），因此它们在创建后立即超出范围，但你的 @987654324 @ 仍然持有指向它们的指针。这就是你得到分段错误的原因。

对于存储，您应该使用容器，例如 std::vector 或 std::array。

【讨论】：

这是可编译的，这让我很困扰。愚蠢的语言:(
@LightnessRaceswithMonica 我对initializer_list 有很多意见。无法使用仅移动对象，因此您不能将 list init 与 unique_ptr 向量一起使用。 initializer_list 的大小不是编译时常量。事实上std::vector<int>(3) 和std::vector<int>{3} 做的事情完全不同。让我难过:(
是的，一样... :(

【解决方案2】：

我只想添加更多细节。 std::initializer_list 的底层数组的行为类似于临时数组。考虑以下类：

struct X
{
   X(int i) { std::cerr << "ctor\n"; }
   ~X() { std::cerr << "dtor\n"; }
};

及其在以下代码中的用法：

std::pair<const X&, int> p(1, 2);
std::cerr << "barrier\n";

打印出来

ctor
dtor
barrier

从第一行开始，一个X 类型的临时实例被创建（通过从1 转换构造函数）并被销毁。存储在p 中的引用随后悬空。

至于std::initializer_list，如果你这样用的话：

{
   std::initializer_list<X> l { 1, 2 };
   std::cerr << "barrier\n";
}

然后，只要l 退出，底层（临时）数组就存在。因此，输出为：

ctor
ctor
barrier
dtor
dtor

但是，如果你切换到

std::pair<std::initializer_list<X>, int> l { {1}, 2 };
std::cerr << "barrier\n";

又是输出

ctor
dtor
barrier

因为底层（临时）数组仅存在于第一行。取消引用指向 l 元素的指针会导致未定义的行为。

现场演示是here。

【讨论】：