为何列表初始化std::initializer_list失败？嵌套初始化是否合法？

一、列表初始化报错，直接初始化合法的原因 #

先看报错的代码示例：

int main(void)
{
  std::initializer_list<int> lst1{};
  std::initializer_list<int> lst2{lst1}; // error
}

GCC给出的错误信息：

error: could not convert '{lst1}' from '' to 'std::initializer_list'

而直接初始化的代码可以正常编译：

std::initializer_list<int> lst2(lst1); // OK

核心原因在于C++标准对std::initializer_list的列表初始化有特殊优先级规则：

• 当使用列表初始化（花括号语法）构造std::initializer_list<T>对象时，编译器会优先尝试将花括号内的元素转换为T类型，以此生成一个元素序列来初始化目标initializer_list。这里T是int，而lst1是std::initializer_list<int>类型，无法隐式转换为int，因此编译失败。
• 当使用直接初始化（圆括号语法）时，编译器会调用std::initializer_list的拷贝构造函数——该类型的拷贝操作是标准允许的，因此可以正常编译。

对应的C++标准规则：根据[dcl.init.list]章节的规定，初始化std::initializer_list<T>类型对象时，列表初始化的处理逻辑是将花括号中的每个元素隐式转换为T，再构建对应的initializer_list。这个过程会优先匹配元素到T的转换，而不会考虑initializer_list自身的拷贝构造函数。

二、嵌套initializer_list的列表初始化合法性 #

以下代码是合法的：

int main(void)
{
  std::initializer_list<int> lst1{};
  std::initializer_list<std::initializer_list<int>> lst2{lst1}; //OK
}

原因是此时lst2的元素类型T是std::initializer_list<int>，花括号内的lst1正好是该类型，完全符合列表初始化的要求：编译器会将lst1作为单个元素，构造出包含该元素的std::initializer_list<std::initializer_list<int>>，因此可以正常编译。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mada