构造函数与数组初始化器的歧义性

Question

我遇到了一个问题，在使用VS2017（C++14，C++17和最新的ISO）时，我无法在数组初始化器中使用特定的构造函数。

当应该使用填充有单个元素的容器调用构造函数时，我会收到一个C2397 将“double”转换为“unsigned int”需要缩小转换错误提示。

#include <vector>

class obj
{
public:
    obj(const std::vector<double>& values, unsigned int stride)
        : values_(values), stride_(stride)
    {
    }

    obj(unsigned int m, unsigned int n)
        : stride_(n)
    {
    }

private:
    unsigned int stride_;
    std::vector<double> values_;
};

int main(int argc, char** argv)
{
    obj m(1, 1);                // correct constructor called.
    obj mm({ 42.0 }, 1);        // Error C2397

    return 0;
}

我可以通过明确声明容器来解决这个问题...

    obj mm(std::vector<double>({ 42.0 }), 1);

或者使用多个项目初始化容器...

    obj mm({ 42.0, 12.0 }, 1);

后者显然没有用处，前者略微令人烦恼，因为它是针对仅有一个元素的容器情况下的特例（虽然这并不是世界末日）。我认为这可能只会对双精度浮点数（没有文本声明）有问题，然而即使使用字面值初始化浮点数时也会出现这种情况。即：容器为std::vector<float>，以下代码行仍然会出错C2397。

    obj mm({ 42.0f }, 1);

个人认为编译器错误并不常见（尽管它们显然存在），但我不能不认为这可能是一个编译器错误。如果不是，那么标准中有没有提到如何处理这种情况？理想情况下，当容器中存在多个项时，我希望能够在不明确声明容器类型的情况下使用数组初始化程序。这可以实现吗？

- lfgtm

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g++ 9.2报错：在float情况下，'error: narrowing conversion of '4.2e+1' from 'double' to 'unsigned int' [-Wnarrowing]'和'error: narrowing conversion of '4.2e+1f' from 'float' to 'unsigned int' [-Wnarrowing]'。 - Benjamin Bihler

@Scheff 谢谢，是的，这是一个修复。 - lfgtm

Answer 1

在所有情况下，使用{{和}}来解决问题。

obj mm({{ 42.0 }}, 1); 

并且

obj mm({{ 42.0, 12.0 }}, 1);

尽管第二种情况没有歧义（使用单个大括号是利用大括号省略），但这个问题提供了一个很好的主题介绍：Brace elision in std::array initialization。

- Bathsheba

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谢谢，是的，这似乎是答案。我猜要么尝试强制执行这个语法，要么为单个项目填充容器提供initializer_list构造函数。 - lfgtm

花括号省略对我来说是一个新的术语和行为。谢谢，我会消化你发布的主题 :) - lfgtm

Answer 2

可以向对象添加带有std::initializer_list的构造函数。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

struct Obj {
  std::vector<double> values;
  unsigned stride;

  Obj(std::initializer_list<double> values, unsigned stride = 1):
    values(values), stride(stride)
  {
    std::cout << "Obj::Obj(std::initializer_list<double>, unsigned)\n";
   }

  Obj(const std::vector<double> &values, unsigned stride = 1):
    values(values), stride(stride)
  {
    std::cout << "Obj::Obj(const std::vector<double>&, unsigned)\n";
  }

  Obj(unsigned m, unsigned stride = 1):
    stride(stride)
  {
    std::cout << "Obj::Obj(unsigned, unsigned)\n";
  }
};

int main()
{
  Obj mm({ 42.0f }, 1);
  Obj mm1(1, 1);
  Obj mm2(std::vector<double>({ 42.0 }), 1);
  Obj mm3({ 42.0, 12.0 }, 1);
  Obj mm4(std::vector<double>{ 42.0 }, 1);
}

输出：

Obj::Obj(std::initializer_list<double>, unsigned)
Obj::Obj(unsigned, unsigned)
Obj::Obj(const std::vector<double>&, unsigned)
Obj::Obj(std::initializer_list<double>, unsigned)
Obj::Obj(const std::vector<double>&, unsigned)

在Coliru上的实时演示

- Scheff's Cat

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在我看来，std::vector<double>{ 42.0 } 更好。 - Marek R

@MarekR 我同意。我使用OP的样例来演示哪个构造函数被选择。（我有点不确定初始化列表和const std::vector<>&之间的选择是否会引起我不知道的歧义。初始化的东西对我来说仍然有点新。）;-) - Scheff's Cat

感谢您的回答和示例，是的，这确实解决了问题。我不确定哪种方法更好，是在注释中说明使用双花括号语法，还是为仅包含单个项目的容器提供initializer_list构造函数。无论如何，非常感谢您的回答 :) - lfgtm

如果我是你，我会选择“未省略”的语法。单括号语法依赖于我认为是C++的棘手角落。 - Bathsheba

@lfgtm 实际上，我在构建时部分地类似于std::vector提供的功能。遵循std库的API并不是最糟糕的事情。;-)（关于API用户可能具有或不具有的期望） - Scheff's Cat

Answer 3

你是指以下内容吗？

obj mm({ 1, 42.0 }, 1);

或者以下的。

obj mm({ { 42.0 } }, 1);

- Vlad from Moscow

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谢谢您的回答，我是指后者。 - lfgtm