InitializerList.md

Klasse std::initializer_list<T>

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Quellcode

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Allgemeines

Wenn der Compiler ein std::initializer_list-Objekt erstellt, werden die Elemente der Liste auf dem Stapel konstruiert (als konstante Objekte).

Danach erstellt der Compiler das std::initializer_list-Objekt selbst, das die Adresse des ersten und letzten Elements enthält (genauer in Bezug auf das letzte Element: die Adresse des ersten Elements nach dem letzten Element).

Folglich besteht ein std::initializer_list-Objekt nur aus zwei Zeigervariablen, es handelt sich also um ein recht kleines Objekt. Damit ist es nicht wirklich notwendig, bei der Parameterübergabe eine Referenz zu verwenden – die Parameterübergabe Call-by-Value ist völlig ausreichend.

Abbildung 1: Konstruktion des Inhalts eines std::initializer_list-Objekts auf dem Stack.

Hinweis: Ein std::initializer_list-Objekt ist immer per-Value zu übergeben. Eine mögliche per-Reference-Übergabe könnte möglichen Optimierungen des Compilers im Wege stehen.

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Zusammenspiel der Klassen std::initializer_list und std::vector

Die Klasse std::vector ist dafür ausgelegt, mit einem std::initializer_list-Objekt initialisiert zu werden:

std::initializer_list<int> list{ 1, 2, 3, 4, 5 };
std::vector<int> vec{ list };

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Konstruktoren mit einem std::initializer_list<T>-Parameter

Um für Konstruktoren eine variable Anzahl von Parametern (desselben Typs) zu ermöglichen, wurde in C++ das Konzept von Initialisierungs-Listen eingeführt.

Eine Klasse muss dann einen entsprechenden Konstruktor zur Verfügung stellen, der das Klassentemplate std::initializer_list<> verwendet.

Beispiel:

std::map (std::initializer_list<T> init);
std::vector (std::initializer_list<T> init);

Die Anweisung

std::vector<int> vec = { 1, 2, 3 };

erzeugt zunächst ein std::initializer_list<int>-Objekt mit den Werten 1, 2 und 3 und benutzt dieses dann anschließend, um den entsprechenden Konstruktor des Vektors aufzurufen.

• Ein Konstruktor mit std::initializer_list<T>-Parameter wird auch Sequenzkonstruktor genannt.
• Bei der Suche nach einem passenden Konstruktor für einen bestimmten Aufruf wird im Regelfall der Sequenzkonstruktor bevorzugt ausgewählt.

Sequenzkonstruktoren lassen sich auch in benutzer-definierten Klassen – oder auch Funktionen/Methoden – einsetzen:

class Polygon {
public:
    Polygon(std::initializer_list<Point> elements)
        : m_elements{ elements } {};
    ...

private:
    std::vector<Point> m_elements;
};

Bei Funktionen, die eine Initialisierungs-Liste als Parameter haben, sind die geschweiften Klammern direkt als Argument anzugeben:

int sum = adder( { 1, 3, 5, 7, 9 } );

Regeln für Klassen mit Konstruktoren mit std::initializer_list-Parameter

Unterschiedliche Deklarationen von Konstruktoren in einer Klasse im Zusammenspiel mit std::initializer_list<T>-Parametern führen zu unterschiedlichen (und möglicherweise unerwarteten!) Ergebnissen:

class TinyContainer {
public:
    TinyContainer() {}
    TinyContainer(int value) {}
    TinyContainer(std::initializer_list<int>) {};
    TinyContainer(const std::vector<int>&) {};
};

void test_03() {
    TinyContainer tc0;                                 // TinyContainer::TinyContainer ()
    TinyContainer tc1{ 1, 2, 3, 4 };                   // TinyContainer::TinyContainer (std::initializer_list<int>)
    TinyContainer tc2{ 1 };                            // TinyContainer::TinyContainer (std::initializer_list<int>)
    TinyContainer tc3(1);                              // TinyContainer::TinyContainer (int)
    TinyContainer tc4{ };                              // TinyContainer::TinyContainer ()
    TinyContainer tc5{ std::vector<int> { 1, 2, 3} };  // TinyContainer::TinyContainer (const std::vector<int>&)
}

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