복사 초기화

복사 초기화 (Copy initialization)

객체를 다른 객체로부터 초기화하는 가장 자연스러운 방식 중 하나가 복사 초기화예요. 초기화식이 같은 타입이거나 그 타입으로 변환될 수 있을 때, =를 써서 객체를 만들어요.

출처: cppreference

본문

다른 객체로부터 객체를 초기화해요.

구문 (Syntax)

구문	번호
`T object = other;`	(1)
`T object = {other};`	(2)	(until C++11)
`f(other)`	(3)
`return other;`	(4)
`throw object; catch (T object)`	(5)
`T array[N] = {other-sequence};`	(6)

설명 (Explanation)

복사 초기화는 다음 상황에서 수행돼요:

비참조 타입 T의 이름 있는 변수(자동, 정적, 또는 스레드 로컬)가 등호 다음에 표현식이 오는 초기화식으로 선언될 때.
(until C++11) 스칼라 타입 T의 이름 있는 변수가 등호 다음에 중괄호로 둘러싸인 표현식이 오는 초기화식으로 선언될 때 (참고: C++11부터는 이것이 목록 초기화로 분류되고, 축소 변환은 허용되지 않아요).
인자를 함수에 값으로 전달할 때.
값을 반환하는 함수에서 반환할 때.
예외를 값으로 던지거나 잡을 때.
집합체 초기화의 일부로, 초기화식이 제공된 각 요소를 초기화할 때.

복사 초기화의 효과는 다음과 같아요:

참고	(since)
먼저, `T`가 클래스 타입이고 초기화식이 cv-unqualified 타입이 `T`와 같은 클래스인 prvalue 표현식이면, 그 초기화식 자체를(실체화된 임시가 아니라) 목적지 객체 초기화에 사용한다: 복사 생략을 참고.	(since C++17)

그 외에는, (since C++17)T가 클래스 타입이고 other 타입의 cv-unqualified 버전이 T이거나 T에서 파생된 클래스이면, T의 비-explicit 생성자를 조사하고 오버로드 해석으로 최적 일치를 선택해요. 그 생성자를 호출해 객체를 초기화해요.
그 외에는, T가 클래스 타입이고 other 타입의 cv-unqualified 버전이 T 또는 T에서 파생된 것이 아니거나, T가 비클래스 타입이지만 other 타입이 클래스 타입이면, other 타입에서 T로 변환할 수 있는(또는 T가 클래스 타입이고 변환 함수를 사용할 수 있으면 T에서 파생된 타입으로) 사용자 정의 변환을 조사하고 오버로드 해석으로 최적을 선택해요. 변환 생성자가 사용되었으면 변환 결과(변환 생성자를 썼다면 T의 cv-unqualified 버전의 rvalue 임시(until C++11)prvalue 임시(since C++11)(until C++17)prvalue 표현식(since C++17))로 객체를 직접 초기화해요. 마지막 단계는 보통 최적화로 제거되고 변환 결과가 대상 객체에 할당된 메모리에 직접 생성되지만, 적절한 생성자(이동 또는 복사)는 사용되지 않더라도 접근 가능해야 해요.(until C++17)
그 외에는 (T도 other 타입도 클래스 타입이 아니면), 필요하다면 표준 변환을 사용해 other의 값을 T의 cv-unqualified 버전으로 변환해요.

참고 (Notes)

복사 초기화는 직접 초기화보다 덜 관대해요: explicit 생성자는 변환 생성자가 아니므로 복사 초기화에서 고려되지 않아요.

struct Exp { explicit Exp(const char*) {} }; // not convertible from const char*
Exp e1("abc");  // OK
Exp e2 = "abc"; // Error, copy-initialization does not consider explicit constructor

struct Imp { Imp(const char*) {} }; // convertible from const char*
Imp i1("abc");  // OK
Imp i2 = "abc"; // OK

또한 복사 초기화에서의 암시적 변환은 초기화식에서 T를 직접 만들어야 해요. 반면 직접 초기화는 초기화식에서 T 생성자의 인자로의 암시적 변환을 기대해요.

struct S { S(std::string) {} }; // implicitly convertible from std::string
S s("abc");   // OK: conversion from const char[4] to std::string
S s = "abc";  // Error: no conversion from const char[4] to S
S s = "abc"s; // OK: conversion from std::string to S

other가 rvalue 표현식이면, 오버로드 해석이 이동 생성자를 선택해 복사 초기화 중에 호출해요. 이것도 여전히 복사 초기화로 간주돼요. 이 경우를 위한 특별한 용어(예: 이동 초기화)는 없어요.

암시적 변환은 복사 초기화 관점에서 정의돼요: T 타입의 객체가 표현식 E로 복사 초기화될 수 있으면, E는 T로 암시적으로 변환 가능해요.

이름 있는 변수의 복사 초기화에서의 등호 =는 대입 연산자와 관련이 없어요. 대입 연산자 오버로드는 복사 초기화에 아무 영향을 주지 않아요.

예제 (Example)

#include <memory>
#include <string>
#include <utility>
 
struct A
{
    operator int() { return 12;}
};
 
struct B
{
    B(int) {}
};
 
int main()
{
    std::string s = "test";        // OK: constructor is non-explicit
    std::string s2 = std::move(s); // this copy-initialization performs a move
 
//  std::unique_ptr<int> p = new int(1); // error: constructor is explicit
    std::unique_ptr<int> p(new int(1));  // OK: direct-initialization
 
    int n = 3.14;    // floating-integral conversion
    const int b = n; // const doesn't matter
    int c = b;       // ...either way
 
    A a;
    B b0 = 12;
//  B b1 = a;       // < error: conversion from 'A' to non-scalar type 'B' requested
    B b2{a};        // < identical, calling A::operator int(), then B::B(int)
    B b3 = {a};     // <
    auto b4 = B{a}; // <
    
//  b0 = a;         // < error, assignment operator overload needed

    [](...){}(c, b0, b3, b4); // pretend these variables are used
}

std::unique_ptr는 explicit 생성자라서 = new int(1) 같은 복사 초기화가 안 되지만, 직접 초기화 p(new int(1))은 돼요. A a의 operator int() 변환을 거쳐 B b2{a};처럼 목록 초기화에서는 가능하죠.

더 알아보기 (Learn more)

복사 생략 — 복사·이동 생성이 생략될 수 있는 상황.
변환 생성자 — 암시적 변환을 일으키는 생성자.
복사 대입, 복사 생성자, 기본 생성자, 소멸자, explicit.
각 초기화 방식 (직접/목록/값/기본/제로 초기화 등).
이동 대입, 이동 생성자.