如何使用初始化列表构造std::array对象？

Question

可能是重复问题:
如何使用初始化列表初始化成员数组？

使用初始化列表可以很好地构造一个std::array：

std::array<int, 3> a = {1, 2, 3};  // works fine

但是，当我尝试将其作为类的数据成员或基类对象从std::initializer_list构造时，它并不起作用：

#include <array>
#include <initializer_list>

template <typename T, std::size_t size, typename EnumT>
struct enum_addressable_array : public std::array<T, size>
{
    typedef std::array<T, size> base_t;
    typedef typename base_t::reference reference;
    typedef typename base_t::const_reference const_reference;
    typedef typename base_t::size_type size_type;

    enum_addressable_array(std::initializer_list<T> il) : base_t{il} {}

    reference operator[](EnumT n)
    {
        return base_t::operator[](static_cast<size_type>(n));
    }

    const_reference operator[](EnumT n) const
    {
        return base_t::operator[](static_cast<size_type>(n));
    }
};

enum class E {a, b, c};
enum_addressable_array<char, 3, E> ea = {'a', 'b', 'c'};

gcc 4.6的错误:

test.cpp: In constructor 'enum_addressable_array<T, size, EnumT>::enum_addressable_array(std::initializer_list<T>) [with T = char, unsigned int size = 3u, EnumT = E]':
test.cpp:26:55:   instantiated from here
test.cpp:12:68: error: no matching function for call to 'std::array<char, 3u>::array(<brace-enclosed initializer list>)'
test.cpp:12:68: note: candidates are:
include/c++/4.6.1/array:60:12: note: std::array<char, 3u>::array()
include/c++/4.6.1/array:60:12: note:   candidate expects 0 arguments, 1 provided
include/c++/4.6.1/array:60:12: note: constexpr std::array<char, 3u>::array(const std::array<char, 3u>&)
include/c++/4.6.1/array:60:12: note:   no known conversion for argument 1 from 'std::initializer_list<char>' to 'const std::array<char, 3u>&'
include/c++/4.6.1/array:60:12: note: constexpr std::array<char, 3u>::array(std::array<char, 3u>&&)
include/c++/4.6.1/array:60:12: note:   no known conversion for argument 1 from 'std::initializer_list<char>' to 'std::array<char, 3u>&&'

如何使我的包装类可以使用初始化列表进行初始化，例如：

enum_addressable_array<char, 3, E> ea = {'a', 'b', 'c'};

- HighCommander4

Answer 1

std::array<>没有接受std::initializer_list<>（初始化列表构造函数）的构造函数，并且没有特殊的语言支持，可以将std::initializer_list<>传递给类的构造函数，以便它可以正常工作。因此会失败。

为了使其工作，您的派生类需要捕获所有元素，然后将它们转发到一个构造函数模板中：

template<typename ...E>
enum_addressable_array(E&&...e) : base_t{{std::forward<E>(e)...}} {}

请注意，在这种情况下你需要使用{{...}}，因为花括号省略（像你的情况一样省略花括号）在那个位置不起作用。只有在形式为T t = { ... }的声明中才被允许使用。因为std::array<>由嵌入原始数组的结构体组成，因此需要两层花括号。不幸的是，我认为std::array<>的确切聚合结构未指定，因此您需要希望它在大多数实现上都能正常工作。

- Johannes Schaub - litb

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Clang 抱怨输入应该是 E&& ...e。（有时候，g++ 告诉我去杀人。） - John McFarlane

会不会覆盖复制构造函数之类的呢？能不能更加限制一下呢？比如template<typename ...E, class = decltype(base_t{{std::forward<Args__>(std::declval<Args__>()...)...}}> enum_addressable_array(E&&...e) : base_t{{std::forward<E>(e)...}} {}（我无法让它正常工作） - alfC

@alfC 模板永远不会比隐式生成的特殊成员函数更匹配，因为它们是精确匹配（即使它们被隐式或显式声明为已删除）。然而，棘手的部分是，如果您传递类似于“enum_addressable_array＆”的内容，则这将是更好的匹配（因此在重载决策中更受欢迎）。 - David Stone

我有一个问题。你说：“不幸的是，我认为std :: array <>的确切聚合结构未指定，因此您需要希望它在大多数实现上都能正常工作。”但是，根据http://en.cppreference.com/w/cpp/concept/SequenceContainer#cite_note-1，`std::array`需要支持花括号初始化列表分配。这是否意味着您的解决方案需要按照C ++标准工作，而不必依赖于实现细节？我只是在问，而不是说它必须工作：这种先进水平处于我的理解前沿 :) - user4385532

@gaazkam 需要支持= { ... }初始化。但不需要支持= {{ .. }}初始化。然而，在成员初始化器的情况下，只有后者才能起作用。但由于不需要支持后者，并且前者仅需要支持= { ... }语法，因此在成员初始化器的情况下没有可移植的语法。然而，我不了解规范的最新修订。也许他们现在也支持这种情况。 - Johannes Schaub - litb

Answer 2

由于std::array是包含集合的结构体（它本身不是集合，也没有接受std::initializer_list的构造函数），因此您可以使用双括号语法初始化结构内部的基础集合，如下所示：

std::array<int, 4> my_array = {{1, 2, 3, 4}};

请注意，这不是使用 std::initializer_list ... 这只是使用 C++ 初始化列表来初始化公开可访问的 std::array 数组成员。

- Jason

Answer 3

std::array 没有接受 std::initializer_list 的构造函数。这是一件好事，因为初始化列表可能比数组的固定大小还要大。

您可以通过测试初始化列表是否不大于数组的大小来进行初始化，然后使用 std::copy 将初始化列表的元素复制到 std::array 的 elems 成员中。

- R. Martinho Fernandes

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当元素没有默认构造函数时，这种方法无法正常工作。 - Carlo Wood