initializer_listおよび移動セマンティクス

から要素を移動することはできstd::initializer_list<T>ますか？

#include <initializer_list>
#include <utility>

template<typename T>
void foo(std::initializer_list<T> list)
{
    for (auto it = list.begin(); it != list.end(); ++it)
    {
        bar(std::move(*it));   // kosher?
    }
}

以来std::intializer_list<T>、特別なコンパイラの注意を必要とし、C ++標準ライブラリの通常のコンテナのような値のセマンティクスを持っていない、私はむしろ後悔するより安全であると聞いて思います。

いいえ、意図したとおりに機能しません。あなたはまだコピーを取得します。それがinitializer_list存在するまで一時的な配列を維持するために存在していたと思っていたので、私はこれにかなり驚いていますmoveます。

beginそして、endのためにinitializer_list、戻りconst T *、その結果move、あなたのコードではあるT const &&-不変右辺値参照。そのような表現は意味のあるものから移動することができません。T const &右辺値はconst左辺値参照にバインドするため、タイプの関数パラメーターにバインドしますが、コピーのセマンティクスは引き続き表示されます。

おそらくこれの理由は、コンパイラーがinitializer_list静的に初期化された定数を作成することを選択できるようにするためですが、その型を作成するinitializer_listかconst initializer_list、コンパイラーの裁量で作成するほうがきれいなようで、ユーザーはa constとmutableのどちらを期待するかわかりませんbeginおよびからの結果end。しかし、それはただ私の直感です。おそらく私が間違っているのには十分な理由があります。

更新：移動のみのタイプをサポートするためのISO提案を書きましたinitializer_list。これは最初のドラフトに過ぎず、まだどこにも実装されていませんが、問題をさらに分析するためにそれを見ることができます。

bar(std::move(*it));   // kosher?

あなたが意図する方法ではありません。あなたは移動できませんconstオブジェクトを。そして、その要素へのアクセスstd::initializer_listのみを提供しconstます。のタイプitはconst T *。

あなたの電話の試み std::move(*it)を、l値のみが返されます。IE：コピー。

std::initializer_list静的メモリを参照します。それがクラスの目的です。静的メモリから移動することはできません。移動するとメモリが変更されるためです。そこからのみコピーできます。

list.begin()type const T *があり、定数オブジェクトから移動する方法がないため、これは前述のように機能しません。言語設計者はおそらく、イニシャライザリストにたとえば文字列定数を含めることができるようにするために、そこから移動するのは不適切だと考えています。

ただし、初期化リストに右辺値式が含まれていることがわかっている場合（またはユーザーにそれらを強制的に記述したい場合）、それを機能させるトリックがあります（私はSumantの答えに触発されましたこれですが、解決策はそれよりもはるかに簡単です。初期化リストに格納されている要素は、T値ではなく、をカプセル化する値である必要がありますT&&。これらの値自体がconst修飾されている場合でも、変更可能な右辺値を取得できます。

template<typename T>
  class rref_capture
{
  T* ptr;
public:
  rref_capture(T&& x) : ptr(&x) {}
  operator T&& () const { return std::move(*ptr); } // restitute rvalue ref
};

ここで、initializer_list<T>引数を宣言する代わりに、引数を宣言しinitializer_list<rref_capture<T> >ます。以下は、std::unique_ptr<int>移動セマンティクスのみが定義されているスマートポインターのベクトルを含む具体的な例です（したがって、これらのオブジェクト自体を初期化リストに格納することはできません）。しかし、以下のイニシャライザリストは問題なくコンパイルされます。

#include <memory>
#include <initializer_list>
class uptr_vec
{
  typedef std::unique_ptr<int> uptr; // move only type
  std::vector<uptr> data;
public:
  uptr_vec(uptr_vec&& v) : data(std::move(v.data)) {}
  uptr_vec(std::initializer_list<rref_capture<uptr> > l)
    : data(l.begin(),l.end())
  {}
  uptr_vec& operator=(const uptr_vec&) = delete;
  int operator[] (size_t index) const { return *data[index]; }
};

int main()
{
  std::unique_ptr<int> a(new int(3)), b(new int(1)),c(new int(4));
  uptr_vec v { std::move(a), std::move(b), std::move(c) };
  std::cout << v[0] << "," << v[1] << "," << v[2] << std::endl;
}

1つの質問には答えが必要です。イニシャライザリストの要素が真のprvaluesである必要がある場合（例ではxvalues）、言語は対応する一時オブジェクトのライフタイムがそれらが使用されるポイントまで延長されることを保証しますか？率直に言って、規格の関連セクション8.5がこの問題にまったく対処していないと思います。ただし、1.9：10を読むと、すべての場合に関連する全式がイニシャライザリストの使用を包含しているように見えるため、右辺値参照をぶら下げる危険はないと思います。

回避策の妥当な出発点を提供することは有益であるかもしれないと思いました。

インラインコメント。

#include <memory>
#include <vector>
#include <array>
#include <type_traits>
#include <algorithm>
#include <iterator>

template<class Array> struct maker;

// a maker which makes a std::vector
template<class T, class A>
struct maker<std::vector<T, A>>
{
  using result_type = std::vector<T, A>;

  template<class...Ts>
  auto operator()(Ts&&...ts) const -> result_type
  {
    result_type result;
    result.reserve(sizeof...(Ts));
    using expand = int[];
    void(expand {
      0,
      (result.push_back(std::forward<Ts>(ts)),0)...
    });

    return result;
  }
};

// a maker which makes std::array
template<class T, std::size_t N>
struct maker<std::array<T, N>>
{
  using result_type = std::array<T, N>;

  template<class...Ts>
  auto operator()(Ts&&...ts) const
  {
    return result_type { std::forward<Ts>(ts)... };
  }

};

//
// delegation function which selects the correct maker
//
template<class Array, class...Ts>
auto make(Ts&&...ts)
{
  auto m = maker<Array>();
  return m(std::forward<Ts>(ts)...);
}

// vectors and arrays of non-copyable types
using vt = std::vector<std::unique_ptr<int>>;
using at = std::array<std::unique_ptr<int>,2>;


int main(){
    // build an array, using make<> for consistency
    auto a = make<at>(std::make_unique<int>(10), std::make_unique<int>(20));

    // build a vector, using make<> because an initializer_list requires a copyable type  
    auto v = make<vt>(std::make_unique<int>(10), std::make_unique<int>(20));
}

すでに答えられているように、それは現在の規格では許可されていないようです。イニシャライザリストをとる代わりに、関数を可変長として定義することにより、同様のことを実現する別の回避策を次に示します。

#include <vector>
#include <utility>

// begin helper functions

template <typename T>
void add_to_vector(std::vector<T>* vec) {}

template <typename T, typename... Args>
void add_to_vector(std::vector<T>* vec, T&& car, Args&&... cdr) {
  vec->push_back(std::forward<T>(car));
  add_to_vector(vec, std::forward<Args>(cdr)...);
}

template <typename T, typename... Args>
std::vector<T> make_vector(Args&&... args) {
  std::vector<T> result;
  add_to_vector(&result, std::forward<Args>(args)...);
  return result;
}

// end helper functions

struct S {
  S(int) {}
  S(S&&) {}
};

void bar(S&& s) {}

template <typename T, typename... Args>
void foo(Args&&... args) {
  std::vector<T> args_vec = make_vector<T>(std::forward<Args>(args)...);
  for (auto& arg : args_vec) {
    bar(std::move(arg));
  }
}

int main() {
  foo<S>(S(1), S(2), S(3));
  return 0;
}

Variadicテンプレートは、initializer_listとは異なり、r値参照を適切に処理できます。

このコード例では、小さなヘルパー関数のセットを使用して、可変個引数をベクトルに変換し、元のコードと同様にしました。しかし、もちろん、代わりに可変長テンプレートを使用して再帰関数を直接記述することもできます。

要素を移動する意図を示すタグとして機能するラッパークラスを利用する、はるかに単純な実装があります。これはコンパイル時のコストです。

ラッパークラスはstd::move、使用方法で使用するように設計されています。単にに置き換えますstd::moveがmove_wrapper、これにはC ++ 17が必要です。古い仕様の場合は、追加のビルダーメソッドを使用できます。

内部のラッパークラスを受け入れinitializer_list、それに応じて要素を移動するビルダーメソッド/コンストラクターを作成する必要があります。

移動せずにコピーする必要がある要素がある場合は、に渡す前にコピーを作成しinitializer_listます。

コードは自己文書化する必要があります。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <initializer_list>

using namespace std;

template <typename T>
struct move_wrapper {
    T && t;

    move_wrapper(T && t) : t(move(t)) { // since it's just a wrapper for rvalues
    }

    explicit move_wrapper(T & t) : t(move(t)) { // acts as std::move
    }
};

struct Foo {
    int x;

    Foo(int x) : x(x) {
        cout << "Foo(" << x << ")\n";
    }

    Foo(Foo const & other) : x(other.x) {
        cout << "copy Foo(" << x << ")\n";
    }

    Foo(Foo && other) : x(other.x) {
        cout << "move Foo(" << x << ")\n";
    }
};

template <typename T>
struct Vec {
    vector<T> v;

    Vec(initializer_list<T> il) : v(il) {
    }

    Vec(initializer_list<move_wrapper<T>> il) {
        v.reserve(il.size());
        for (move_wrapper<T> const & w : il) {
            v.emplace_back(move(w.t));
        }
    }
};

int main() {
    Foo x{1}; // Foo(1)
    Foo y{2}; // Foo(2)

    Vec<Foo> v{Foo{3}, move_wrapper(x), Foo{y}}; // I want y to be copied
    // Foo(3)
    // copy Foo(2)
    // move Foo(3)
    // move Foo(1)
    // move Foo(2)
}

を使用する代わりにstd::initializer_list<T>、配列の右辺値参照として引数を宣言できます。

template <typename T>
void bar(T &&value);

template <typename T, size_t N>
void foo(T (&&list)[N] ) {
   std::for_each(std::make_move_iterator(std::begin(list)),
                 std::make_move_iterator(std::end(list)),
                 &bar);
}

void baz() {
   foo({std::make_unique<int>(0), std::make_unique<int>(1)});
}

使用例を参照してくださいstd::unique_ptr<int>：https : //gcc.godbolt.org/z/2uNxv6

cpptruthsでin<T>説明されているイディオムを検討してください。アイデアは、実行時に左辺値/右辺値を決定し、次にmoveまたはcopy-constructionを呼び出すことです。in<T>initializer_listによって提供される標準インターフェースがconst参照であっても、rvalue / lvalueを検出します。