5. コンストラクタ

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function
<list>

std::list::コンストラクタ

list();                                          // (1) C++14 から
list(const Allocator& a);                        // (2) C++14 から
explicit list(const Allocator& a = Allocator()); // (1), (2) C++11 まで。C++14 で削除

explicit list(size_type n, const T& value = T(),
     const Allocator& a = Allocator());          // (3) C++03 まで。C++11 で削除
list(size_type n, const T& value,
     const Allocator& a = Allocator());          // (3) C++11 から

explicit list(size_type n);                      // (4) C++11。C++14 で削除
explicit list(size_type n,
              const Allocator& a = Allocator()); // (4) C++14 から

template <class InputIterator>
list(InputIterator first, InputIterator last,
     const Allocator& a = Allocator());          // (5)

list(const list& x);                             // (6)
list(list&& x);                                  // (7) C++11 から
list(const list& x, const Allocator& a);         // (8) C++11 から
list(list&& x, const Allocator& a);              // (9) C++11 から

list(initializer_list<T> il,
     const Allocator& a = Allocator());          // (10) C++11 から

template <container-compatible-range<T> R>
list(from_range_t, R&& rg,
     const Allocator& a = Allocator());          // (11) C++23 から

概要

list オブジェクトの構築

効果

  • (1) : デフォルトコンストラクタ。アロケータをデフォルト構築して、空のコンテナを作る。
  • (2) : アロケータを指定して空のコンテナを作る。
  • (3) : value のコピーを n 個要素として保持した list を構築する。
  • (4) : n 個の T() 初期化された要素を保持した list を構築する。
  • (5) : イテレータ範囲[first, last)を要素としてコピーした list を構築する。
  • (6) : コピーコンストラクタ。x と同じ要素を保持した list を構築する。
  • (7) : ムーブコンストラクタ。x の指す先を自分の領域として list を構築する。
  • (8) : アロケータを指定したコピーコンストラクタ。
  • (9) : アロケータを指定したムーブコンストラクタ。
  • (10) : 初期化子リストを受け取るコンストラクタ。list(il.begin(), il.end(), a) と等価。
  • (11) : Rangeコンストラクタ。Range rg の要素で list を構築する。

計算量

  • (1), (2) : 定数時間
  • (3), (4) : n に対して線形時間
  • (5) : distance(first, last) に対して線形時間
  • (6), (8) : x.size() に対して線形時間
  • (7) : 定数時間
  • (9) : a == x.get_allocator() であれば定数時間。そうでなければ x.size() に対して線形時間
  • (10) : il.size() に対して線形時間
  • (11) : ranges::distance(rg) に対して線形時間

備考

  • (5) の形式は、C++03 までは InputIterator が整数型の場合には list(static_cast<typename list::size_type>(first), static_cast<typename list::value_type>(last), a) と等価とされていたが、C++11 では InputIterator が入力イテレータの要件を満たさなければオーバーロード解決に参加しないように変更された。

  • C++11 では、(3) の形式の引数 value に関するデフォルト引数が削除され、新たに (4) の形式が追加された。
    これは、デフォルト引数を使用すると、引数 value のデフォルト初期化 1 回＋list の要素へのコピー初期化 n 回のコンストラクタ呼び出しが必要となるが、デフォルト引数でなければ list の要素へのデフォルト初期化 n 回のコンストラクタ呼び出しで済むためである。

  • C++14 では、(1) の形式と (2) の形式がデフォルト引数を使用しない 2 つのオーバーロードに分割された。
    これは、デフォルトコンストラクタに explicit が付いていると、

    std::list<int> l = {};

    のようなコード（C++11 から導入された、コピーリスト初期化によるデフォルトコンストラクタ呼び出し）がエラーになってしまうためである。

  • C++14 では、(4) の形式に引数が追加された。
    これは、変更されないと n のみを引数にとるアロケータ使用構築（uses-allocator construction）に失敗してしまうためである。 具体的には、C++11 では以下のようなコードがエラーになってしまう。

    #include <list>
#include <vector>
#include <scoped_allocator>

int main()
{
  using li = std::list<int>;
  std::vector<li, std::scoped_allocator_adaptor<std::allocator<li>>> v;
  v.emplace_back(10u);
}

例

#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
#include <utility>

template <class T>
void print(const std::string& name, const std::list<T>& ls)
{
  std::cout << name << " : ";
  for (const T& x : ls) {
    std::cout << x << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
}

int main ()
{
  // デフォルト構築
  std::list<int> ls1;
  print("ls1", ls1);

  // n 個の要素を持つリストを作成
  std::list<int> ls2(3);
  print("ls2", ls2);

  // n 個の指定された値を要素に持つリストを作成
  std::list<int> ls3(3, 1);
  print("ls3", ls3);

  // 範囲から構築
  std::list<int> ls4(ls3.begin(), ls3.end());
  print("ls4", ls4);

  // コピー構築
  std::list<int> ls5 = ls4;
  print("ls5", ls5);

  // ムーブ構築
  std::list<int> ls6 = std::move(ls5);
  print("ls6", ls6);

  // 初期化子リストで構築
  std::list<int> ls7 = { 1, 2, 3 };
  print("ls7", ls7);
}

出力

ls1 : 
ls2 : 0 0 0 
ls3 : 1 1 1 
ls4 : 1 1 1 
ls5 : 1 1 1 
ls6 : 1 1 1 
ls7 : 1 2 3

参照