Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14 - [23]

? Чем constexpr отличается от const? Как связаны константные функции-члены и безопасность с точки зрения потоков? Этот список можно продолжать и продолжать. В этой главе постепенно, один за другим, даются ответы на эти вопросы.

3.1. Различие между >{} и >() при создании объектов

В зависимости от вашей точки зрения выбор синтаксиса для инициализации объектов в С++11 либо очень богатый, либо запутанный и беспорядочный. Как правило, инициализирующие значения указываются с помощью круглых скобок, знака равенства или фигурных скобок:

int x(0);   // Инициализатор в круглых скобках
int y = 0;  // Инициализатор после "="
int z{ 0 }; // Инициализатор в фигурных скобках

Во многих случаях можно использовать знак равенства и фигурные скобки одновременно:

int z = { 0 }; // Инициализатор использует "=" и фигурные скобки

В оставшейся части данного раздела я в основном буду игнорировать синтаксис, в котором одновременно используются знак равенства и фигурные скобки, поскольку С++ обычно трактует его так же, как и версию только с фигурными скобками.

Сторонники “полного беспорядка” указывают на то, что применение знака равенства для инициализации часто сбивает с толку новичков в С++, которые считают, что имеют дело с присваиванием, хотя на самом деле это не так. Для встроенных типов наподобие int эта разница носит чисто академический характер, но в случае пользовательских типов очень важно отличать инициализацию от присваивания, поскольку при этом вызываются различные функции:

Widget w1;      // Вызов конструктора по умолчанию
Widget w2 = w1; // Не присваивание, а копирующий конструктор
w1 = w2;        // Присваивание; вызов оператора operator=()

Даже при наличии нескольких синтаксисов инициализации существовали определенные ситуации, когда в С++98 не было возможности выразить желаемую инициализацию. Например, было невозможно прямо указать, что контейнер STL должен быть создан содержащим определенный набор значений (например, 1, 3 и 5).

Для устранения путаницы из-за нескольких синтаксисов инициализации и решения проблемы охвата всех сценариев инициализации С++11 вводит унифицированную инициализацию (uniform initialization): единый синтаксис инициализации, который может, как минимум концептуально, использоваться везде и выражать все. Он основан на фигурных скобках, и по этой причине я лично предпочитаю термин “фигурная инициализация” (braced initialization). Унифицированная инициализация — это идея. Фигурная инициализация — это синтаксическая конструкция.

Фигурная инициализация позволяет выразить то, что было невозможно выразить ранее. С помощью фигурных скобок легко указать начальное содержимое контейнера:

std::vector v{ 1, 3, 5 }; // v изначально содержит 1, 3, 5

Фигурные скобки могут также использоваться для указания значений инициализации по умолчанию для нестатических членов-данных. Эта возможность — новая в С++11 — может использоваться с синтаксисом “=” но не с круглыми скобками:

class Widget {
 …
private:
 int x{ 0 }; // OK, значение x по умолчанию равно 0
 int y = 0;  // Тоже OK
 int z(0);   // Ошибка!
};

С другой стороны, некопируемые объекты (например, std::atomic — см. раздел 7.6) могут быть инициализированы с помощью фигурных или круглых скобок, но не с помощью знака равенства:

std::atomic ai1{ 0 }; // OK
std::atomic ai2(0);   // OK
std::atomic ai3 = 0;  // Ошибка!

Легко понять, почему фигурная инициализация названа “унифицированной'”. Из трех способов обозначения выражений инициализации только фигурные скобки могут использоваться везде.

Новая возможность фигурной инициализации заключается в том, что она запрещает неявные сужающие преобразования среди встроенных типов. Если значение выражения в фигурном инициализаторе не может быть гарантированно выражено типом инициализируемого объекта, код не компилируется:

double x, y, z;
…
int sum1{ x + y + z }; // Ошибка! Сумма double может
                       // не выражаться с помощью int

Инициализация с использованием круглых скобок и знака равенства не выполняет проверку сужающего преобразования, поскольку это может привести к неработоспособности большого количества старого кода:

int su.2(x+y+z) ; // OK (значение выражения усекается до int)
int sum3 = x+y+z; //

Обращает на себя внимание еще одна особенность фигурной инициализации — она не подвержена наиболее неприятному анализу в С++. Побочным эффектом правила С++, согласно которому все, что в ходе синтаксического анализа может рассматриваться как объявление, должно рассматриваться как таковое, является так называемый наиболее неприятный анализ, который чаще всего досаждает разработчикам, когда они хотят создать объект по умолчанию, а в результате получают объявление функции. Корень проблемы кроется в том, что если вы хотите вызвать конструктор с аргументом, вы делаете это примерно следующим образом:

Widget w1(10); // Вызов конструктора Widget с аргументом 10

Но если вы пытаетесь вызвать конструктор Widget без аргументов с помощью аналогичного синтаксиса, то фактически объявляете функцию вместо объекта:

Widget w2(); // Синтаксический анализ рассматривает это как