如何使用带有std :: initializer_list的构造函数设计类？

Question

[当类的构造函数重载为std::initializer_list时，即使其他构造函数重载似乎是更好的匹配，此重载也将优先。 Sutter的GotW#1，第2部分，以及Meyers的Effective Modern C++，项目7中对此问题进行了详细描述。

此问题显现在哪里的经典示例是在初始化std::vector时大括号：

std::vector<int> vec{1, 2};
// Is this a vector with elements {1, 2}, or a vector with a single element 2?

Sutter和Meyers都建议避免在类设计中使用initializer_list构造函数重载可能导致程序员产生歧义。

萨特：

指南：设计类时，请避免提供一个 使用initializer_list构造函数模棱两可地重载，因此 用户无需使用（）即可找到这样的隐藏构造函数。

Meyers：

因此，最好设计您的构造函数，以便 客户端是否使用括号还是调用都不会影响调用的重载 大括号。换句话说，从现在被视为错误的内容中学习 std :: vector接口的设计，并将您的类设计为 避免它。

但是他们都没有描述如何 vector应该被设计来避免这个问题！

所以这是我的问题：应该如何设计vector以避免在initializer_list构造函数重载时避免歧义（不丢失任何功能）？

Answer 1

[我将采用与piecewise_construct中的pair或defer_lock中的unique_lock所采用的标准相同的方法：在构造函数上使用标签：

struct n_copies_of_t { };
constexpr n_copies_of_t n_copies_of{};

template <typename T, typename A = std::allocator<T>>
class vector {
public:
    vector(std::initializer_list<T>);
    vector(n_copies_of_t, size_type, const T& = T(), const A& = A());
    // etc.
};

这样：

std::vector<int> v{10, 20}; // vector of 2 elems
std::vector<int> v2(10, 20); // error - not a valid ctor
std::vector<int> v3(n_copies_of, 10, 20); // 10 elements, all with value 20.

另外，我总是忘记是值20的10个元素还是值10的20个元素，因此标签有助于阐明这一点。

Answer 2

为了完整起见，一种避免歧义的可能方法（不是我提倡的一种方法是使用静态工厂方法作为将initializer_list构造函数与其他方法隔离的一种方法。

例如：

template <typename T>
class Container
{
public:
    static Container with(size_t count, const T& value)
    {
        return Container(Tag{}, count, value);
    }

    Container(std::initializer_list<T> list) {/*...*/}

private:
    struct Tag{};
    Container(Tag, size_t count, const T& value) {/*...*/}
};

用法：

auto c1 = Container<int>::with(1, 2); // Container with the single element '2'
auto c2 = Container<int>{1, 2}; // Container with the elements {1, 2}

这种静态工厂方法让人联想到对象是allocated and initialized in Objective-C。嵌套的Tag结构用于确保initializer_list重载不可行。

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或者，可以将initializer_list构造函数更改为静态工厂方法，该方法可以使其他构造函数重载保持完整：

template <typename T>
class Container
{
public:
    static Container with(std::initializer_list<T> list)
    {
        return Container(Tag{}, list);
    }

    Container(size_t count, const T& value) {/*...*/}

private:
    struct Tag{};
    Container(Tag, std::initializer_list<T> list) {/*...*/}
};

用法：

auto c1 = Container<int>{1, 2}; // Container with the single element '2'
auto c2 = Container<int>::with({1, 2}); // Container with the elements {1, 2}