对象与 {} 的比较

Question

默认构造的对象通常表示“已初始化，但未存储值”状态。例如，默认构造的

std::unique_ptr

不指向任何内容（实际上通过存储异常值

nullptr

来表示这一点）。

另一方面，默认初始化通常是通过分配

{}

来完成的。这表明人们可能想通过与

{}

进行比较来测试对象是否默认初始化，但以下代码无法编译：

struct S
{
  S() = default;
  bool operator== (const S&) const { return false; }
};

int main ()
{
  S s = {};     // Default initialization
  s = {};       // Assigning a default-initialized object

  if (s == {})  // Check if 's' contains a value
    ;
}

得到的错误是这样的：

x.cc:12:12: error: expected primary-expression before ‘{’ token
   12 |   if (s == {})  // Check if 's' contains a value
      |            ^

演示

（人们可能会想将

bool operator== (const std::initializer_list<int>());

添加到课程中，但这也没有帮助。）

我的问题是：

1. 为什么在语句

   s = {}

   中，右侧可以正确转换为默认构造的对象，但在

   s == {}

   中却不是？
2. 为什么添加

   bool operator== (const std::initializer_list<int>());

   没有帮助？
3. 是否有一个总体理由（除了“因为标准不允许”）为什么允许这种语法来测试空对象是不可取的？

Answer 1

S s = {}; // 默认初始化

这不是默认初始化。这是带有空初始化列表的 copy-list-initialization 。对于具有默认构造函数的非聚合类（如下例所示），它解析为 value-initialization，这又是与 default-initialization 不同的初始化形式，尽管两者都会调用默认构造函数（在本案）。 C++ 的初始化规则非常复杂，如果不使用正确的术语来尝试遵循它们将会失败。

s = {}; // 分配一个默认初始化的对象

这不是语法的意思。该语法仅意味着

=

运算符的重载解析是使用

{}

作为参数完成的。

所以它（几乎）相当于

s.operator=({});

根据

operator=

重载

s

的类型，这可以具有任何含义。例如，可能只有一个带有签名

operator=(int)

的重载，在这种情况下，这相当于

s = 0;

。

但是，在大多数情况下，类只有复制/移动赋值运算符。例如

S

有一个隐式移动构造函数

operator=(S&&)

重载解析会选择这个（副本分配是更差的匹配）。当从空大括号

S&&

初始化

{}

引用时，这相当于创建一个

S

类型的临时对象并像通过

= {}

一样初始化它。然后赋值运算符中的引用绑定到这个临时对象。

---

{}

中的

s = {}

有点奇怪，因为（与初始化中的

= {}

相反）

s = {}

是一个表达式，通常表达式的操作数也是表达式。但

{}

不是一个表达式。它是它自己的语法结构，没有表达式应具有的类型和值类别。

仅对于

{} 的右侧和函数调用参数，允许使用

花括号初始化列表

（例如

=

）作为操作数而不是表达式。在任何一种情况下，它们的行为都不像正常表达式那样，需要特殊的规则来处理。

可以为其他运算符添加类似的语法结构，以便它们也可以使用花括号初始化列表作为参数进行重载解析，但这根本就从未添加到语言中。它是在 C++11 中添加的，仅用于

=

和函数调用参数，以便大括号可以普遍用于“初始化”或设置对象的值。 （尽管这从未真正达到预期效果。）