编写默认构造函数强制零初始化？答案

【问题标题】：Writing a Default Constructor Forces Zero-Initialization?编写默认构造函数强制零初始化？
【发布时间】：2014-12-16 13:16:06
【问题描述】：

这些是我的类定义：

class Foo{
    int _ent;
public:
    void printEnt() const{cout << _ent << ' ';}
};

class Bar{
    Foo _foo;
public:
    void printEnt() const{_foo.printEnt();}
};

这是我的测试代码：

char* buf = new char[sizeof(Foo) + sizeof(Foo) + sizeof(Bar)];

fill(buf, buf + sizeof(Foo) + sizeof(Foo) + sizeof(Bar), 'J');

cout << ((int*)buf)[0] << ' ' << ((int*)buf)[1] << ' ' << ((int*)buf)[2] << endl;

Foo* first = new (buf) Foo;
Foo* second = new (buf + sizeof(Foo)) Foo();
Bar* third = new (buf + sizeof(Foo) * 2) Bar;

first->printEnt(); second->printEnt(); third->printEnt();

我的输出是：

1246382666 1246382666 1246382666
1246382666 0 1246382666

但如果我将public 默认ctor 添加到Foo：Foo() : _ent(0) {}

我的输出变成：

1246382666 1246382666 1246382666
0 0 0

这是正确的行为吗？添加我自己的默认 ctor 是否应该消除默认初始化的可能性？

如果重要的话，我会在 gcc 4.8.1 上运行此代码。结果应该是可靠的，因为我正在调试和断言：assert(sizeof(Foo) == sizeof(int) && sizeof(Bar) == sizeof(int));

【问题讨论】：

如果有人有兴趣，我开始尝试了解值初始化和默认初始化之间的区别，因此响应：stackoverflow.com/a/27443703/2642059
(sizeof(int) / sizeof(char)) 没有多大意义。 sizeof(char) 始终为一。您还会忽略对齐和填充。
为什么不只是buf + sizeof(Foo) ？
@pmr 这不是真的。保证new char[]（或new unsigned char[]）返回的指针对于任何类型的对象都充分对齐。
@JonathanMee 我还没有听说过没有这样的编译器。如果该类具有虚函数，我所知道的所有编译器都会分配一个额外的指针（或者有时两个，如果有虚拟继承）。而且我知道的所有编译器都强制对齐，所以像struct { double d; char c; } 这样的东西的大小将大于sizeof(double) + sizeof(char)。（当然，空类的大小仍然至少为 1。）

标签： c++ initialization default default-constructor

【解决方案1】：

一旦你为一个类型提供了一个构造函数，它就永远是调用，用于默认初始化和值初始化。这是语言的基本原则。所以一旦你定义了Foo::Foo()，它就会在你任何时候被调用构造一个Foo；如果有默认构造函数，它将是调用，即使在默认初始化的情况下。所以您看到的行为是正确的。

编辑：

第 8.5/7 节解释了默认初始化，特别是：

默认初始化 T 类型的对象意味着：

——如果 T 是（可能是 cv 限定的）类类型（第 9 条），则调用 T 的默认构造函数（12.1） [...]

在您的情况下，您可能还想看看如果没有提供，编译器会生成一个默认构造函数， §12.1/4；特别是生成的默认构造函数调用任何基类或成员的默认构造函数。

值初始化在 §8.5/8 中。基本上是默认的初始化之前是零初始化，因此默认什么都不做的初始化仍然找到一切零初始化。

然而，更根本的是：在这种情况下，一个非常基本的涉及 C++ 原理，早在第一个标准：如果您为对象提供构造函数，它将使用。无需进行各种奇怪的指针转换，它没有正确的对象是不可能得到的建。该标准描述了这是如何发生的，并涵盖还有很多其他的特殊情况，但基本原理是从一开始就在那里（以及任何会导致它不在标准中得到尊重必然失败）。

【讨论】：

这似乎是正确的答案，你能添加一个来源吗？ @juanchopanza 链接：en.cppreference.com/w/cpp/language/value_initialization 但它只解决：“这是使用空初始化程序构造变量时执行的初始化。”我希望看到一些说明默认初始化将调用用户默认 ctor 的内容。
我没有发现值初始化是“基本上默认初始化之前为零初始化”这一事实的参考。我发现，如果一个类没有用户声明的默认 c-tor，您可以使用 () 或 {} 进行零初始化，但如果该类声明了默认 c-tor，那么该 c-tor 是在没有事先调零的情况下调用。对此的推论是，如果您声明一个默认的 c-tor，您必须处理它内部的所有归零。事实上，在将成员的子集设置为某些选择值之前，我发现没有简单的方法（即，memset() 以外的方法）对类进行零初始化。

【解决方案2】：

您的问题已在标准的 C++11 修订版中得到解答：

class Foo{
    int _ent=0;
public:

    // ...
};

如果您随后定义了自己的默认构造函数，该成员仍将被初始化为其默认值，即使您的默认构造函数没有明确这样做。

【讨论】：

但是在我的默认ctor之前，为什么new Foo没有将_ent初始化为0，而new Foo()却将_ent初始化为0？就好像编译器生成的默认构造函数有一些魔力，可以知道我是否明确调用了它。
@JonathanMee 因为 C++ 语言指定了这种行为。 new Foo() 值初始化 Foo 对象。 new Foo 默认初始化它。
@JonathanMee 编译器生成的默认构造函数不会初始化像 int 这样的原始数据类型。它的价值真的可以是任何东西。
@juanchopanza 我认为这就是我的问题。 为什么在我定义了自己的默认 ctor 后，默认初始化不再发生？
@JonathanMee 确实如此。它的作用是调用用户定义的默认构造函数。

【解决方案3】：

当您提供默认构造函数时，您将不再获得编译器生成的构造函数。由于您的默认构造函数将成员初始化为 0，因此成员将始终为 0，尤其如此，因为该成员是私有的并且您无法更改它。

【讨论】：