C++17常用新特性(四)---聚合体扩展

开头先看一段代码，然后可以思考下需要怎么进行初始化。如下：

typedef struct Data {
    std::string name;
    int id;
}DATA;

在C++11之前，可以通过{}的方式对变量进行初始化，如：

 DATA stData={"Hello World",1};

如果你使用的是C++11，那么可以这样进行初始化：

 DATA stData{"Hello World",1};

从代码可以看出，C++11相对之前而言，可以将赋值中的等号（=）省略掉。那么C++17之后呢，类似的代码的初始化又有什么新的写法呢？

其实，相对C++11而言，如果仅仅是对一个结构体而言，写法和C++11起的时候没有什么不同，但是有一点改进的是如果结构体是派生的，那么在对其子类进行初始化的时候也可以使用上面那种聚合体初始化的方法了，如下面这段代码：

typedef struct Data1 :public DATA{
    float fMoney;
}DATA1;

int main()
{
   DATA1 stData={{"Hello World",1},10.5};
   printf("%d,%s,%f",stData.id,stData.name.c_str(),stData.fMoney);
    return 0;
}

上面代码运行结果为：1,Hello World,10.500000

当然，在对上面的派生的聚合体进行初始化时，里面的{}是可以省略的，如可以将上面的初始化方式改写成成下面的方式，实际效果是一样的，但是书写的时候需要注意传入的实参顺序要根据你要初始化的哪一个成员而定。

DATA1 stData={"Hello World",1,10.5};

1 聚合体的定义

理论上来说，从C++17起，满足如下条件之一的就可以称之为聚合体。

• 一个数组

• 如果是一个类，需要满足下面的条件：

  没有用户定义的和 explicit 的构造函数；

没有使用 using 声明继承的构造函数；

没有 private 和 protected 的非静态数据成员；

没有 virtual 函数；

没有 virtual, private, protected 的基类；

如果在实际编程时需要使用聚合体初始化聚合体，还需要满足下面两个条件：

• 基类中没有 private 或者 protected 的数据成员
• 没有 private 或者 protected 的构造函数

值得庆祝的是C++17中提供了接口函数来判断是不是聚合体，代码如下：

DATA1 stData={"Hello World",1,10.5};
 printf("%d",std::is_aggregate<decltype(stData)>::value);

上面代码输出为：1

2 扩展聚合体初始化缘起

试想下，没有扩展聚合体初始化的方法，如果要初始化一个派生类该如何做？我们之前的处理方法如下：

typedef struct Data1 :public DATA{
    float fMoney;
    DATA1(std::string strValue,int id,float fMoney):DATA{strValue,id},DATA1{fMoney}{
        ;
    }
}DATA1;
DAtA1 myData("Hello World",1,10.0);

当对聚合体初始化方法进行扩展后，我们就可以直接使用{}的方法对派生类进行初始化，甚至是省略掉内存的{}，如果初始化时有多层嵌套的话。如：

DATA1 stData={"Hello World",1,10.5};
DATA1 stData1={{"Hello World",1},10.5};

当然，如果不想这么做的话也可以直接在聚合体内部对成员变量进行初始化。代码如下：

ypedef struct Data {
    std::string name="Hello World";
    int id=0;
}DATA;

typedef struct Data1 :public DATA{
    float fMoney=10.5;
}DATA1;

int main()
{
   DATA1 stData;
   printf("%s,%d,%f",stData.name.c_str(),stData.id,stData.fMoney);
    return 0;
}

如上，得到的代码结果是：Hello World,0,10.500000

3 使用聚合体初始化扩展

从上面的例子可以看出，聚合体初始化扩展主要的使用场景是C风格的结构体并且添加了新的成员的初始化。如下面的例子：

typedef struct Data {
    std::string name;
    int id;
}DATA;

typedef struct Data1 :public DATA{
    float fMoney;
    void print(){
        std::cout<<"["<<name<<","<<id<<","<<fMoney<<"]"<<std::endl;
    }
}DATA1;

int main()
{
   DATA1 stData{};
  DATA1 stData1{"HelloWorld"};
  DATA1 stData2{{},10};
  DATA1 stData3;
  stData.print();
  stData1.print();
  stData2.print();
  stData3.print();
  return 0;
}

如上，代码运行结果为：

[,0,0]
[HelloWorld,0,0]
[,0,10]
[,0,0]

从代码和代码运行结果可以看出，在对派生的聚合体进行初始化时，初始化的变量是可以跳过的，编译器会用默认值进行初始化。

在实际编程的时候，也是可以从非聚合体派生出聚合体，如通过自定义的字符串聚合体继承了标准库中的string类。

struct MyString : std::string {
  void print() const {
    if (empty()) {
    std::cout << "<undefined>\n";
    }
    else {
      std::cout << c_str() << '\n';
    }
  }
};
MyString {"Hello World"};

除了上面的写法外，还可以从多个基类派生出聚合体。定义方法和使用整体上是相同的。在进行初始化时，变量成员的初始化也是按照定义时基类的顺序进行初始化的。

4 不支持向后兼容性

大家可以参考聚合体的定义，看下面这段代码是否会报错：

struct Derived;
struct Base {
    friend struct Derived;
private:
    Base() {
    }
};
struct Derived : Base {
};

Derived d1{};

此处大脑飞速旋转中......

下面是答案揭晓时间，上面的代码从C++17开始起就不能编译通过了。主要是因为C++17后会将Derived认为是一个聚合体，没有隐式的默认构造函数，因此在上面的代码中d1是一个聚合体初始化。也可以用聚合体判断方法进行验证，验证代码参考如下：

std::cout<<std::is_aggregate<Derived>::value<<std::endl;

上面的代码运行后结果是:1。

大家需要注意的是因为派生类的基类中使用了私有的构造函数，因此是不能够使用{}（花括号）进行初始化的。

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