Почему `std::initializer_list` не предоставляет оператор индекса?

Согласно Бьерну Страуструпу в разделе 17.3.4.2 (стр. 497) языка программирования С++, 4-е издание:

К сожалению, initializer_list не поддерживает подписку.

Больше причин не приводится.

Я предполагаю, что это одна из этих причин:

1. это упущение или
2. поскольку класс initializer_list реализован с помощью массива, и вам пришлось бы выполнять проверку границ, чтобы обеспечить безопасный доступ, его было бы легче использовать небезопасно, если бы этот интерфейс был предоставлен, или
3. чтобы соответствовать парадигме итерации стандартных алгоритмов, или
4. поскольку списки initializer_lists по своей природе являются специальными, есть больше места для ошибок, если обратиться к ним напрямую.

2 и 4 звучат как-то слабо. как и 3. Мои деньги на 1.

Это действительно немного раздражает, отсутствие оператора квадратных скобок для std::initializer_list, поскольку необходимость случайного прямого доступа к определенному индексу является разумным сценарием.

Однако эту возможность можно добавить с помощью простого кода:

// the class _init_list_with_square_brackets provides [] for initializer_list
template<class T>
struct _init_list_with_square_brackets {
    const std::initializer_list<T>& list;
    _init_list_with_square_brackets(const std::initializer_list<T>& _list): list(_list) {}
    T operator[](unsigned int index) {
        return *(list.begin() + index);
    } 
};

// a function, with the short name _ (underscore) for creating 
// the _init_list_with_square_brackets out of a "regular" std::initializer_list
template<class T>
_init_list_with_square_brackets<T> _(const std::initializer_list<T>& list) {
    return _init_list_with_square_brackets<T>(list);
}

Теперь у нас есть новая глобальная функция с именем _ (подчеркивание), которое, вероятно, не является хорошим именем для глобального метода C++, если только мы не хотим создать какую-нибудь "подобную подчеркиванию" служебную библиотеку для C++, которая будет иметь собственное пространство имен, перегружая _ для всех других полезных применений.

Новую функцию _ теперь можно использовать следующим образом:

void f(std::initializer_list<int> list) {
    cout << _(list)[2]; // subscript-like syntax for std::initializer_list!
}

int main() {
    f({1,2,3}); // prints: 3
    cout << _({1,2,3})[2]; // works also, prints: 3
    return 0;
}

Следует отметить, что приведенное выше решение не является хорошей сделкой с точки зрения производительности, если вы запускаете много элементов std::initializer_list, поскольку временный объект предложенного выше типа _init_list_with_square_brackets создается повторно. Что снова, конечно, вызывает удивление, почему это не было предусмотрено самим стандартом.