为什么无法使用嵌套初始化列表对std::array<std::pair<int,int>, 3>进行初始化，但可以对std::vector<std::pair<int,int>>进行初始化？

Question

看这个例子：https://godbolt.org/z/5PqYWP

为什么这个数组对不能像向量对一样初始化呢？

#include <vector>
#include <array>

int main()
{
    std::vector<std::pair<int,int>>    v{{1,2},{3,4},{5,6}}; // succeeds 
    std::array <std::pair<int,int>, 3> a{{1,2},{3,4},{5,6}}; // fails to compile
}

- iwans

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今天有一个非常相似的问题被问到了，但是使用的是 struct 而不是 std::pair。但是在我看来，那里的答案与这里的任何答案都差不多。也许不一样吧 - 那个问题是关于赋值而不是构造函数的？ - Adrian Mole

@AdrianMole 但是使用struct代替std::pair，我认为std::pair实际上是一个（模板）struct。;-) - Scheff's Cat

@Scheff 我不得不同意（即使我想反驳，但我并不想这样做）。 - Adrian Mole

Answer 1

您需要添加一对外部花括号来初始化 std::array<...> 对象本身：

您需要在初始化std::array<...>对象本身时添加一对外部大括号：

std::array <std::pair<int,int>, 3> a{{{1,2},{3,4},{5,6}}};

最外层的一对括号是指数组对象，第二对括号是指对象内的聚合数组。然后是数组中元素的列表。

- Some programmer dude

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那么为什么vector和array不同呢？ - user253751

std::array是一个聚合类型，因此您需要使用大括号{}来构造std::array类，并且还需要使用另一组大括号来构造其成员数组。而std::vector有一个接受std::initializer_list的构造函数，因此使用大括号{}来构造向量会自动调用该构造函数。 - Mooing Duck

@MooingDuck 啊，所以这实际上是两种不同的机制？一个带有向量的显式构造函数，和一个使用数组的普通聚合初始化？ - Peter - Reinstate Monica

@MooingDuck 另外：我可以用聚合初始化语法对 std::vector 进行聚合初始化吗？（因为 std::vector 也是一个聚合类型） - Peter - Reinstate Monica

@Peter-ReinstateMonica：不是的。 "Aggregate" 基本上是指“其所有成员都是公共的且没有显式构造函数的类”，这使您可以直接构造 std::array 的数组成员。相反，std::vector 有私有成员，您无法自己访问，并且具有自定义构造函数，因此它不是一个聚合体。 - Mooing Duck

Answer 2

类模板std::array的特化表示封装另一个聚合体。

错误的原因是在此声明中的第一个大括号初始化器。

std::array <std::pair<int,int>, 3> a{{1,2},{3,4},{5,6}};
                                     ^^^^^

被视为内部聚合体的初始化程序。在这种情况下，以下大括号初始化程序被视为多余的初始化程序。

因此，您可以编写以下任一内容：

std::array <std::pair<int, int>, 3> a{ { {1,2},{3,4},{5,6} } };
                                       ^                   ^
                                       |the inner aggregate|

或者像

std::array <std::pair<int, int>, 3> a{ std::make_pair( 1, 2 ), std::make_pair( 3, 4 ), std::make_pair( 5, 6 ) };

- Vlad from Moscow

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值得一提的是，std::array没有initializer_list构造函数，而vector有。 - iwans

@iwans std::array是一个聚合体。它没有用户声明的构造函数。 :) - Vlad from Moscow

@VladfromMoscow 那太糟糕了，不是吗？ - Peter - Reinstate Monica

@Peter-ReinstateMonica 我不这么认为。这个类（aggregate）模拟了一个数组，而这个数组本身又是一个聚合体。 - Vlad from Moscow