C ++：在constexpr构造函数中初始化成员数组

Question

我正在c ++ 17中实现一个类，该类需要能够在编译时使用constexpr构造函数构造一个对象。该对象具有一个数组成员，我似乎无法通过参数对其进行初始化。

我一直在尝试使用std::initializer_list，类似于以下内容：

#include <cstdint>
#include <initializer_list>

struct A {
 char data[100];

 constexpr A(std::initializer_list<char> s): data(s) {}
};

int main() {
  constexpr A a{"abc"};
}

但是由于某些原因，这不起作用。

[clang 6.0（也在以后的版本中也尝试过））告诉我我错了，尽管我正在按照它说的做：

test_initializer_list.cpp:7:46: error: array initializer must be an initializer list or string literal
 constexpr A(std::initializer_list<char> s): data(s) {}

（（请注意，如果我直接给它一个字符串文字，例如data("abc")，它将编译）

[g++（7.5.0）表示由于某种原因我无法使用初始化列表-但是，如果这样，我可以使用什么？

test_initializer_list.cpp:7:52: error: incompatible types in assignment of 'std::initializer_list<char>' to 'char [100]'
  constexpr A(std::initializer_list<char> s): data(s) {}
                                                    ^

我做错什么了吗？

Answer 1

解释会很长，但请耐心等待。

---

您无法使用std::initializer_list初始化数组。

[当您写类似int arr[] = {1,2,3}的内容时，用大括号括起来的部分不是std::initializer_list。

如果您不相信我，请考虑对结构进行类似的初始化：

struct A {int x; const char *y;};
A a = {1, "2"};

在这里，{1, "2"}不可能是std::initializer_list，因为元素具有不同的类型。

C ++语法将那些用大括号括起来的列表称为braced-init-lists。

std::initializer_list是一个神奇的类（在标准C ++中无法实现），它可以从括号初始化列表中构造。

您已经注意到，std::initializer_list不能代替大括号初始列表。 “括号初始化列表”是指特定的语法构造，因此数组的初始化程序（例如，在成员初始化列表中）必须在字面上用括号括起来的列表。您无法将此列表保存为变量，以后再使用它初始化数组。

constexpr A() : data{'1','2','3'} {} // Valid
constexpr A(initializer_list<char>/*or whatever*/ list) : data{list} {} // Not possible

一种可能的解决方案是使用循环将元素从std::initializer_list复制到数组中。

由于构造函数为constexpr，因此必须使用

something

初始化数组；使用: data{}将其初始化为零：constexpr A(std::initializer_list<char> s) : data{} {/*copy elements here*/}

现在A a({'1','2','3'});将起作用。但是A a("123");仍然不会。

字符串文字（"123"）既不是大括号初始列表也不是std::initializer_list，并且不能转换为它们。

有一个特殊的规则，用于使用字符串文字（char）初始化char x[] = "123";数组。除了支撑初始列表外，该语法还允许在其中使用字符串文字。

必须是字符串

literal

，即用引号引起来的字符串；一个const char *变量或另一个char数组将不起作用。如果要使A a("123");有效，则构造函数的参数需要为const char *（还有一些其他选项，但在这里没有太大帮助）。使用循环将字符从指向的内存复制到数组中。不要忘记用零（: data{}）初始化数组，因为您的构造函数是constexpr。

还有第三种选择：用char data[100]替换std::array，并将构造函数的参数设为std::array。与普通数组不同，可以复制那些数组，因此: data(list)将起作用。并且std::array可以用大括号初始列表（A a({'1','2','3'});）和大括号括起来的字符串文字（A a({"123"});）初始化。

还有另一个选择：删除构造函数。然后，您的struct将成为

aggregate

（简单地说，没有自定义构造函数的结构，可以使用braced-init-list进行成员初始化）。然后A a{{'1','2','3'}};，A a{'1','2','3'};（大括号都可以省略）和A a{"123"};都可以使用。