c++ - 没有 cbegin()/cend() 的 std::initializer_list

Question

如果 std::initializer_list 中的元素总是 const 值，为什么我们有像 begin()/end() 这样的模板方法而不是 cbegin()/cend()?这个名称(按照惯例，与例如 std::vector 相比)可能表明两个 std::initializer_list 方法都可以返回 iterator，当它们总是返回 const_iterator。

Answer 1

虽然我无法深入了解 cbegin() 的原因和 cend()不属于std::initializer_list的界面除了 begin()和 end() ，当然有充分的理由说明为什么最后两个成员函数应该在那里。

一个原因是，例如，基于范围的 for循环由 C++11 标准精确定义为函数 begin()和 end() (第 6.5.4/1 段)。因此，为了使它可以与初始化列表一起使用，std::initializer_list必须提供begin()和 end()成员函数:

#include <utility>
#include <iostream>

int main()
{
    auto l = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (int x : l) // Works because std::initializer_list provides
                    // the member functions begin() and end().
    {
        std::cout << x << " ";
    }
}

此外，考虑成员函数 cbegin() 是有意义的。和 cend()在 C++11 之前不存在:因此，有 begin()和 end()在std::initializer_list的界面上允许根据 begin() 编写旧的通用算法和 end()也可以使用初始化列表，而无需重写它们。

你写:

These names (by conventions, comparing to e.g. std::vector) could suggest that both std::initializer_list method could return iterator, when they always return const_iterator.

其实这个比喻不太恰当。 std::vector的功能begin() ，例如，返回 iterator在非 const 上调用时std::vector 的实例(即可变元素，其元素可以修改、添加和删除)，以及 const_iterator在 const 上调用时实例(即不可变的实例，其内容无法更改):

#include <vector>
#include <type_traits>

int main()
{
    // A non-const vector...
    std::vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    auto i = v.begin();
    static_assert(
        std::is_same<decltype(i), decltype(v)::iterator>::value, 
        //                                     ^^^^^^^^
        //                                     ...non-const iterator!
        "What?");

    // A const vector...
    std::vector<int> const vc = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    auto ic = vc.begin();
    static_assert(
        std::is_same<decltype(ic), decltype(vc)::const_iterator>::value,
        //                                       ^^^^^^^^^^^^^^
        //                                       ...const iterator!
        "What?");
}

根据定义，初始化列表是不可变的集合。根据 C++11 标准的第 18.9/2 段:

An object of type initializer_list<E> provides access to an array of objects of type const E. [...]

因为初始化列表是 const 的集合元素，cbegin()和 cend()函数实际上会做与 begin() 完全相同的事情。和 end()做。

事实上，iterator和 const_iterator都定义为指向初始化器列表值类型的常量元素的指针，因此是否是 begin() 的情况值得商榷。和 end()总是返回 const_iterator (如您所想)，或者他们是否总是返回 iterator .

这就是 C++11 标准的第 18.9/1 段如何定义 initializer_list类模板:

namespace std {
    template<class E> class initializer_list {
    public:
        typedef E value_type;
        // ...
        typedef const E* iterator;
        typedef const E* const_iterator;
        // ...
        constexpr const E* begin() const noexcept; // first element
        constexpr const E* end() const noexcept; // one past the last element
    };

    // ...
}