均一な初期化とコンストラクターのデリゲート

[アーティクル]
06/10/2015

最新 C++ では、等号を使用せずに、任意の型に対して "かっこ初期化" を使用できます。また、同様の作業を実行するコンストラクターが複数あるときに、デリゲートコンストラクターを使用してコードを簡単にすることもできます。

かっこ初期化

任意のクラス、構造体、または共用体にかっこ初期化を使用できます。型に既定のコンストラクターがあり、暗黙的または明示的に宣言されている場合、(空のかっこで) 既定のかっこ初期化を使用できます。たとえば、次のクラスは、既定のかっこ初期化と既定以外のかっこ初期化を使用して初期化できます。

#include <string>
using namespace std;

class class_a {
public:
    class_a() {}
    class_a(string str) : m_string{ str } {}
    class_a(string str, double dbl) : m_string{ str }, m_double{ dbl } {}
double m_double;
string m_string;
};

int main()
{
    class_a c1{};
    class_a c1_1;

    class_a c2{ "ww" };
    class_a c2_1("xx");

    // order of parameters is the same as the constructor
    class_a c3{ "yy", 4.4 };
    class_a c3_1("zz", 5.5);
}

クラスに既定以外のコンストラクターがある場合、クラスメンバーがかっこ初期化に表示される順序は、対応するパラメーターがコンストラクターに表示される順序になります。メンバーが宣言される順序ではありません (前の例の class_a と同様)。それ以外の場合、宣言されたコンストラクターが型にないときは、メンバーがかっこ初期化に表示される順序とメンバーが宣言される順序は同じです。この場合、必要な数だけパブリックメンバーを初期化できますが、メンバーをスキップすることはできません。次の例は、宣言されたコンストラクターがないときに、かっこ初期化で使用される順序を示しています。

class class_d {
public:
    float m_float;
    string m_string;
    wchar_t m_char;
};

int main()
{
    class_d d1{};
    class_d d1{ 4.5 };
    class_d d2{ 4.5, "string" };
    class_d d3{ 4.5, "string", 'c' };

    class_d d4{ "string", 'c' }; // compiler error
    class_d d5("string", 'c', 2.0 }; // compiler error
}

既定のコンストラクターが明示的に宣言されていても、削除対象としてマークされている場合は、既定のかっこ初期化は使用できません。

class class_f {
public:
    class_f() = delete;
    class_f(string x): m_string { x } {}
    string m_string;
};
int main()
{
    class_f cf{ "hello" };
    class_f cf1{}; // compiler error C2280: attempting to reference a deleted function
}

かっこ初期化は、通常の初期化と同じように任意の場所で使用できます。たとえば、関数パラメーターや戻り値として、または new キーワードと共に使用できます。

class_d* cf = new class_d{4.5};
kr->add_d({ 4.5 });
return { 4.5 };

initializer_list Constructors

initializer_list Class は、他のコンテキストで、コンストラクターで使用できる指定した型のオブジェクトの一覧を表します。かっこ初期化を使用して、initializer_list を構築できます。

initializer_list<int> int_list{5, 6, 7};

重要

このクラスを使用するには、<initializer_list> ヘッダーを追加する必要があります。

initializer_list をコピーできます。この場合、新しいリストのメンバーは、元のリストのメンバーを参照します。

initializer_list<int> ilist1{ 5, 6, 7 };
initializer_list<int> ilist2( ilist1 );
if (ilist1.begin() == ilist2.begin())
    cout << "yes" << endl; // expect "yes"

標準ライブラリのコンテナークラスと、string、wstring、および regex にも initializer_list コンストラクターが含まれます。次の例は、これらのコンストラクターでかっこ初期化を行う方法を示しています。

vector<int> v1{ 9, 10, 11 }; 
map<int, string> m1{ {1, "a"}, {2, "b"} };
string s{ 'a', 'b', 'c' }; 
regex rgx{'x', 'y', 'z'};

デリゲートコンストラクター

多くのクラスに、パラメーターの検証など、同じような処理を実行するコンストラクターが複数含まれます。

class class_c {
public:
    int max;
    int min;
    int middle;

    class_c() {}
    class_c(int my_max) { 
        max = my_max > 0 ? my_max : 10; 
    }
    class_c(int my_max, int my_min) { 
        max = my_max > 0 ? my_max : 10;
        min = my_min > 0 && my_min < max ? my_min : 1;
    }
    class_c(int my_max, int my_min, int my_middle) {
        max = my_max > 0 ? my_max : 10;
        min = my_min > 0 && my_min < max ? my_min : 1;
        middle = my_middle < max && my_middle > min ? my_middle : 5;
    }
};

繰り返し出現するコードを減らすには、すべての検証を行う関数を追加します。ただし、class_c のコードについては、1 つのコンストラクターが作業の一部を他にデリゲートできる方が、理解や保守が簡単になります。デリゲートコンストラクターを追加するには、constructor (. . .) : constructor (. . .) 構文を使用します。

class class_c {
public:
    int max;
    int min;
    int middle;

    class_c(int my_max) { 
        max = my_max > 0 ? my_max : 10; 
    }
    class_c(int my_max, int my_min) : class_c(my_max) { 
        min = my_min > 0 && my_min < max ? my_min : 1;
    }
    class_c(int my_max, int my_min, int my_middle) : class_c (my_max, my_min){
        middle = my_middle < max && my_middle > min ? my_middle : 5;
}
};
int main() {

    class_c c1{ 1, 3, 2 };
}

前の例では、class_c(int, int, int) コンストラクターが最初に class_c(int, int) コンストラクターを呼び出し、その後、この呼び出されたコンストラクターが class_c(int) を呼び出していることに注意してください。各コンストラクターが、他のコンストラクターで実行されていない作業のみを行います。

オブジェクトは、呼び出された最初のコンストラクターによって初期化されるため、そのメンバーすべてがこの時点で初期化されます。ここで示すように、他のコンストラクターにデリゲートされたコンストラクターでは、メンバーの初期化を実行できません。

class class_a {
public:
    class_a() {}
    // member initialization here, no delegate
    class_a(string str) : m_string{ str } {}

    //can’t do member initialization here
    // error C3511: a call to a delegating constructor shall be the only member-initializer
    class_a(string str, double dbl) : class_a(str) , m_double{ dbl } {}

    // only member assignment
    class_a(string str, double dbl) : class_a(str) { m_double = dbl; }
    double m_double{ 1.0 };
    string m_string;
};

次の例は、静的でないデータメンバー初期化子の使用例を示しています。コンストラクターも特定のデータメンバーを初期化する場合は、メンバーの初期化子がオーバーライドされることに注意してください。

class class_a {
public:
    class_a() {}
    class_a(string str) : m_string{ str } {}
    class_a(string str, double dbl) : class_a(str) { m_double = dbl; }
    double m_double{ 1.0 };
    string m_string{ m_double < 10.0 ? "alpha" : "beta" };
};

int main() {
    class_a a{ "hello", 2.0 };  //expect a.m_double == 2.0, a.m_string == "hello"
    int y = 4;
}

コンストラクターデリゲート構文では、コンストラクターの再帰 (Constructor1 が、Constructor1 を呼び出す Constructor2 を呼び出すなど) が誤って作成されるのを防ぐことができず、さらに、スタックオーバーフローが発生するまでエラーがスローされません。このサイクルを回避する必要があります。

class class_f{
public:
    int max;
    int min;

    // don't do this
    class_f() : class_f(6, 3){ }
    class_f(int my_max, int my_min) : class_f() { }
};

均一な初期化とコンストラクターのデリゲート

かっこ初期化

initializer_list Constructors

デリゲート コンストラクター

その他のリソース

デリゲートコンストラクター