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C++之std::initializer_list的使用小結(jié)

更新時間：2026年07月01日 09:29:42 作者：流星雨愛編程

本文詳細(xì)介紹了C++11中std::initializer_list的使用方法,包括容器初始化、函數(shù)參數(shù)傳遞、自定義類型初始化、迭代操作以及模板應(yīng)用,同時討論了其優(yōu)點和限制,感興趣的可以了解一下

1.引言

std::initializer_list 是 C++11 中的一個特性，它允許你使用花括號 {} 中的值列表來初始化容器或數(shù)組。通常用于初始化標(biāo)準(zhǔn)庫容器，比如 std::list、std::vector、std::set、std::map 以及數(shù)組，也可以用于包含容器成員的自定義類。

std::initializer_list可以作用于可變數(shù)量的實參：有時我們無法提前預(yù)知應(yīng)該向函數(shù)傳遞幾個實參。為了編寫能處理不同數(shù)量實參的函數(shù)，C++11新標(biāo)準(zhǔn)提供了兩種主要的方法：如果所有的實參類型相同，可以傳遞一個名為std::initializer_list的標(biāo)準(zhǔn)庫類型；如果實參的類型不同，我們可以編寫一種特殊的函數(shù)，也就是所謂的可變參數(shù)模板。

2.std::initializer_list的實現(xiàn)原理

先看一下它的實現(xiàn)：

template <class _Elem>
class initializer_list {
public:
    using value_type      = _Elem;
    using reference       = const _Elem&;
    using const_reference = const _Elem&;
    using size_type       = size_t;

    using iterator       = const _Elem*;
    using const_iterator = const _Elem*;

    constexpr initializer_list() noexcept : _First(nullptr), _Last(nullptr) {}

    constexpr initializer_list(const _Elem* _First_arg, const _Elem* _Last_arg) noexcept
        : _First(_First_arg), _Last(_Last_arg) {}

    _NODISCARD constexpr const _Elem* begin() const noexcept {
        return _First;
    }

    _NODISCARD constexpr const _Elem* end() const noexcept {
        return _Last;
    }

    _NODISCARD constexpr size_t size() const noexcept {
        return static_cast<size_t>(_Last - _First);
    }

private:
    const _Elem* _First;
    const _Elem* _Last;
};

// FUNCTION TEMPLATE begin
template <class _Elem>
_NODISCARD constexpr const _Elem* begin(initializer_list<_Elem> _Ilist) noexcept {
    return _Ilist.begin();
}

// FUNCTION TEMPLATE end
template <class _Elem>
_NODISCARD constexpr const _Elem* end(initializer_list<_Elem> _Ilist) noexcept {
    return _Ilist.end();
}

從中可以明白：

1）std::initializer_list提供的迭代器都是const _Elem*，因此它不能修改參數(shù)的值的。

using iterator       = const _Elem*;
using const_iterator = const _Elem*;

2）當(dāng)使用花括號初始化語法時，編譯器會生成一個 std::initializer_list 對象。這個對象內(nèi)部實際上包含兩個指針：一個指向數(shù)組（或類似數(shù)組的結(jié)構(gòu)）的開始位置，另一個指向結(jié)束位置（即下一個元素的起始位置，但不包括該位置）。

3）由于只存儲了兩個指針，std::initializer_list 的大小相對固定，通常是兩個指針的大小，與它所包含的元素的數(shù)量無關(guān)。

4）std::initializer_list 對象的生命周期是與其所在的函數(shù)或表達(dá)式相綁定的。這意味著，一旦離開了初始化列表所在的上下文（如函數(shù)參數(shù)傳遞、容器初始化等），std::initializer_list 對象就會失效，其指向的數(shù)據(jù)也可能不再有效。

5）std::initializer_list內(nèi)部不存儲對象，可以認(rèn)為它只是實際對象的一個視圖。因此，通常不建議將 std::initializer_list 作為類的成員變量存儲，因為它不能長期持有數(shù)據(jù)。

6）它擁有容器部分的特性：迭代器；因此它廣泛用于一些容器和數(shù)組。

7）std::initializer_list特化了std::begin()和std::end(),使得它的應(yīng)用場景更加廣泛。

8）它也常用于函數(shù)參數(shù)，特別是當(dāng)函數(shù)需要處理多個同類型參數(shù)時，使用 std::initializer_list 可以使函數(shù)接口更加簡潔和靈活。

3.容器的初始化

使用std::initializer_list可以方便地初始化STL容器。在STL的很多容器都支持用std::initializer_list來構(gòu)造，包括 std::list、std::vector、std::set、std::map等，如：

std::vector的構(gòu)造函數(shù)：

_CONSTEXPR20_CONTAINER vector(initializer_list<_Ty> _Ilist, const _Alloc& _Al = _Alloc())
        : _Mypair(_One_then_variadic_args_t{}, _Al) {
        auto&& _Alproxy = _GET_PROXY_ALLOCATOR(_Alty, _Getal());
        _Container_proxy_ptr<_Alty> _Proxy(_Alproxy, _Mypair._Myval2);
        _Range_construct_or_tidy(_Ilist.begin(), _Ilist.end(), random_access_iterator_tag{});
        _Proxy._Release();
    }

std::list的構(gòu)造函數(shù)：

list(initializer_list<_Ty> _Ilist) : _Mypair(_Zero_then_variadic_args_t{}) 
{
    _Construct_range_unchecked(_Ilist.begin(), _Ilist.end());  
}

std::map的構(gòu)造函數(shù)：

map(initializer_list<value_type> _Ilist) : _Mybase(key_compare())
{
    insert(_Ilist);
}

std::set的構(gòu)造函數(shù)：

set(initializer_list<value_type> _Ilist) : _Mybase(key_compare()) 
{
    this->insert(_Ilist);
}

等等，示例如下：

std::vector<int> a = {13, 32, 43, 54, 56};
std::set<int> b= {1, 2, 33, 4, 5, 2};
std::map<int, char> c= {{13, a}, {24, b}, {3666, c}};

4.函數(shù)中使用std::initializer_list

可以將 std::initializer_list 用作函數(shù)的參數(shù)，以便在函數(shù)調(diào)用時傳遞一組值。例如：

void func(std::initializer_list<int> values) {
    // 使用初始化列表中的值
    for (const auto& value : values) {
        // 處理每個值
    }
}

// 調(diào)用函數(shù)
func({13, 24, 35, 34, 52});

5.自定義類型中使用std::initializer_list

類的構(gòu)造函數(shù)可以接受 std::initializer_list 參數(shù)，以便在創(chuàng)建對象時使用初始化列表進(jìn)行初始化。例如：

class MyContainer {
public:
    MyContainer(std::initializer_list<int> list) : data(list) {
        std::cout << "MyContainer initialized with " << data.size() << " elements." << std::endl;
    }

private:
    std::vector<int> data;
};

MyContainer c = {1, 2, 3, 4};

6.迭代std::initializer_list

可以使用范圍基于的for循環(huán)或迭代器來遍歷std::initializer_list。例如：

std::initializer_list<int> list = {1, 2, 3, 4};

for (int n : list) {
    std::cout << n << " ";
}
std::cout << std::endl;

for (auto it = list.begin(); it != list.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;

7. 在模板中使用std::initializer_list

std::initializer_list在模板編程中也很有用，允許創(chuàng)建接受不定數(shù)量參數(shù)的泛型函數(shù)或類。例如：

template<typename T>
void printAll(std::initializer_list<T> list) {
    for (const auto& item : list) {
        std::cout << item << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

printAll({1, 2, 3, 4});
printAll({"1241", "23525", "3252352"});

8.std::initializer_list的限制

1) std::initializer_list只能存儲相同類型的元素。

2) std::initializer_list內(nèi)的元素不能被修改（它們是常量）。

std::initializer_list<int> list = {1, 2, 3, 4};
// list[0] = 10; // 錯誤：不能修改initializer_list中的元素

9.總結(jié)

從上面可以看到，使用std::initializer_list的優(yōu)點：

1) 靈活性和擴展性：std::initializer_list可以用在任何需要可變數(shù)量參數(shù)的函數(shù)中，提供了高度的靈活性和擴展性。例如，你可以寫一個接受std::initializer_list 參數(shù)的函數(shù)，讓它可以接受任意數(shù)量的元素進(jìn)行初始化。

2) 比 std::vector 更輕量和高效: 當(dāng)你使用std::initializer_list作為形參時，在值傳遞過程中，只包括一個指向初始化列表元素的指針和一個表示元素數(shù)量的整數(shù)。

參考：

std::initializer_list - cppreference.com

到此這篇關(guān)于C++之std::initializer_list的使用小結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ std::initializer_list內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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