玩转 C++ [测验系列 – 第 2 部分]

上次的 C++ 知识测验大获成功。许多 C++ 拥趸者都参与了进来，其中一名幸运儿荣获冠军。因此，我们决定将这个测验变成传统，让它传承下来。现在，新的 C++ 趣味测验来啦！

感谢 CppQuiz 的 Anders Schau Knatten 制作了本次测验。

希望你们喜欢。

C++ 知识测验

#include <initializer_list>
#include <iostream>

class C {
public:
    C() = default;
    C(const C&) { std::cout << 1; }
};

void f(std::initializer_list<C> i) {}

int main() {
    C c;
    std::initializer_list<C> i{c};
    f(i);
    f(i);
}

提示：

如果只调用 f(i) 一次，那么结果会相同。

答案：

程序保证输出 1

解释：

复制时，C 类打印 1。那么它什么时候复制？

标准中 [dcl.init.list]§11.6.4¶5 解释了 initializer_list 的结构：

从初始化列表中构造类型为 std::initializer_list<E> 的对象，就像此实现操作生成和具现化了类型为“array of N const E”的 prvalue (7.4)。其中 N 表示初始化列表中元素的数量。该数组的各元素根据初始化列表的相应元素进行复制初始化，而 std::initializer_list<E> 对象被构造为引用该数组。

因此，构造初始化列表 i 时，我们可以想象创建一个临时的 C 数组，其中元素为复制初始化。由于 c 为 lvalue，因此执行复制（而非移动），并打印 1。

然后，调用 f 两次，为新建的 initializer_list 取值。因此，每次调用都会生成一个 initializer_list 副本。这是否会像向量或列表取值那样，生成初始化列表元素的副本？不会。正如我们在上述引文末尾所看到的那样：

std::initializer_list<E> 对象被构造为引用该数组。

initializer_list 仅引用该数组，没有副本。[initializer_list.syn]§21.9.1¶1 中的注释就说明了：

复制初始化列表并不会复制底层元素。

关键要点：编写类的初始化列表构造函数时，不要将元素移出初始化列表。即便已经取值，也不会传入专门的元素副本。副本仍可用作他用。