C++之std::initializer_list详解

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1.引言

2.容器的初始化

3.函数中使用std::initializer_list

4.自定义类型中使用std::initializer_list

5.迭代std::initializer_list

[6. 在模板中使用std::initializer_list](#6. 在模板中使用std::initializer_list)

7.std::initializer_list的限制

8.总结

1.引言

std::initializer_list 是 C++11 中的一个特性，它允许你使用花括号 {} 中的值列表来初始化容器或数组。通常用于初始化标准库容器，比如 std::list、std::vector、std::set、std::map 以及数组，也可以用于包含容器成员的自定义类。

std::initializer_list可以作用于可变数量的实参：有时我们无法提前预知应该向函数传递几个实参。为了编写能处理不同数量实参的函数，C++11新标准提供了两种主要的方法：如果所有的实参类型相同，可以传递一个名为std::initializer_list的标准库类型；如果实参的类型不同，我们可以编写一种特殊的函数，也就是所谓的可变参数模板。

2.容器的初始化

使用std::initializer_list可以方便地初始化STL容器。在STL的很多容器都支持用std::initializer_list来构造，包括 std::list、std::vector、std::set、std::map等，如：

std::vector的构造函数：

cpp 复制代码

_CONSTEXPR20_CONTAINER vector(initializer_list<_Ty> _Ilist, const _Alloc& _Al = _Alloc())
        : _Mypair(_One_then_variadic_args_t{}, _Al) {
        auto&& _Alproxy = _GET_PROXY_ALLOCATOR(_Alty, _Getal());
        _Container_proxy_ptr<_Alty> _Proxy(_Alproxy, _Mypair._Myval2);
        _Range_construct_or_tidy(_Ilist.begin(), _Ilist.end(), random_access_iterator_tag{});
        _Proxy._Release();
    }

std::list的构造函数：

cpp 复制代码

list(initializer_list<_Ty> _Ilist) : _Mypair(_Zero_then_variadic_args_t{}) 
{
    _Construct_range_unchecked(_Ilist.begin(), _Ilist.end());  
}

std::map的构造函数：

cpp 复制代码

map(initializer_list<value_type> _Ilist) : _Mybase(key_compare())
{
    insert(_Ilist);
}

std::set的构造函数：

cpp 复制代码

set(initializer_list<value_type> _Ilist) : _Mybase(key_compare()) 
{
    this->insert(_Ilist);
}

等等，示例如下：

cpp 复制代码

std::vector<int> a = {13, 32, 43, 54, 56};
std::set<int> b= {1, 2, 33, 4, 5, 2};
std::map<int, char> c= {{13, a}, {24, b}, {3666, c}};

3.函数中使用std::initializer_list

可以将 std::initializer_list 用作函数的参数，以便在函数调用时传递一组值。例如：

cpp 复制代码

void func(std::initializer_list<int> values) {
    // 使用初始化列表中的值
    for (const auto& value : values) {
        // 处理每个值
    }
}

// 调用函数
func({13, 24, 35, 34, 52});

4.自定义类型中使用std::initializer_list

类的构造函数可以接受 std::initializer_list 参数，以便在创建对象时使用初始化列表进行初始化。例如：

cpp 复制代码

class MyContainer {
public:
    MyContainer(std::initializer_list<int> list) : data(list) {
        std::cout << "MyContainer initialized with " << data.size() << " elements." << std::endl;
    }

private:
    std::vector<int> data;
};

MyContainer c = {1, 2, 3, 4};

5.迭代std::initializer_list

可以使用范围基于的for循环或迭代器来遍历std::initializer_list。例如：

cpp 复制代码

std::initializer_list<int> list = {1, 2, 3, 4};

for (int n : list) {
    std::cout << n << " ";
}
std::cout << std::endl;

for (auto it = list.begin(); it != list.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;

6. 在模板中使用std::initializer_list

std::initializer_list在模板编程中也很有用，允许创建接受不定数量参数的泛型函数或类。例如：

cpp 复制代码

template<typename T>
void printAll(std::initializer_list<T> list) {
    for (const auto& item : list) {
        std::cout << item << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

printAll({1, 2, 3, 4});
printAll({"1241", "23525", "3252352"});

7.std::initializer_list的限制

1) std::initializer_list只能存储相同类型的元素。

std::initializer_list内的元素不能被修改（它们是常量）。

cpp 复制代码

std::initializer_list<int> list = {1, 2, 3, 4};
// list[0] = 10; // 错误：不能修改initializer_list中的元素

8.总结

从上面可以看到，使用std::initializer_list的优点：

灵活性和扩展性：std::initializer_list可以用在任何需要可变数量参数的函数中，提供了高度的灵活性和扩展性。例如，你可以写一个接受std::initializer_list 参数的函数，让它可以接受任意数量的元素进行初始化。
比 std::vector 更轻量和高效: 当你使用std::initializer_list作为形参时，在值传递过程中，只包括一个指向初始化列表元素的指针和一个表示元素数量的整数。

参考：

std::initializer_list - cppreference.com