gcc 4.6和4.7之间的默认ctor差异

Question

在 GCC 4.6.1 上，当我声明我自己的类型的实例时，该实例具有默认构造函数，并且如果我实例化该类型的对象并用大括号（如 Foo my_foo{}; ）初始化它，POD 成员如果没有声明其他构造函数，则该类中只会进行零初始化。如果除了默认构造函数之外没有其他构造函数，它们将像预期的那样初始化为零。

但是，在 GCC 4.7.3 上，零初始化以任何一种方式发生，这是我所期望的行为。

这里有什么不同？这是编译器错误吗？这两个 GCC 版本都支持 C++11 标准的默认构造函数。

没有必要坚持使用旧的 GCC 版本，但我想了解这里发生了什么。

注意：我默认主 ctor op=。并简单地复制ctor以保持类型可用于可变参数函数（clang要求将类分类为POD，尽管gcc让我摆脱使用可变参数函数的类型，即使使用用户定义的主ctor。如果你能告诉加分我为什么。）

这是一个示例程序来说明，包括底部的一些输出（来自使用两个 GCC 版本编译的二进制文件）：

#include <cstdio>

// pod and pod_wctor are identical except that pod_wctor defines another ctor

struct pod {
    pod( void ) = default;
    pod( const pod& other ) = default;
    pod& operator=( const pod& other ) = default;

    int x,y,z;
};

struct pod_wctor {
    pod_wctor( void ) = default;
    pod_wctor( const int setx, const int sety, const int setz ) : x(setx), y(sety), z(setz) { }
    pod_wctor( const pod_wctor& other ) = default;
    pod_wctor& operator=( const pod_wctor& other ) = default;

    int x,y,z;
};

int main ( void ) {

    printf("the following shuold be uninitialized:\n");

    pod pee;
    printf( "    %i,%i,%i\n", pee.x, pee.y, pee.z);

    pod_wctor podtor;
    printf( "    %i,%i,%i\n", podtor.x, podtor.y, podtor.z);

    printf("the following shuold be initialized to 0,0,0:\n");

    pod peenit{};
    printf( "    %i,%i,%i\n", peenit.x, peenit.y, peenit.z );

    pod_wctor podtornit{};
    printf( "    %i,%i,%i\n", podtornit.x, podtornit.y, podtornit.z );

    return 0;

}

// compiled with: g++ m.cpp -std=gnu++0x
// g++ (Ubuntu/Linaro 4.6.1-9ubuntu3) 4.6.1 (i386)
/****************** output *******************
the following shuold be uninitialized:
    10381592,134513249,134520820
    134513969,134513504,0
the following shuold be initialized to 0,0,0:
    0,0,0
    7367877,134513945,8724468
*********************************************/

// compiled with: g++ m.cpp -std=gnu++0x
// gcc version 4.7.3 (Ubuntu/Linaro 4.7.3-2ubuntu4) (i386)
/****************** output *******************
the following shuold be uninitialized:
    -1218358300,-1217268232,134520832
    134514450,1,-1079827548
the following shuold be initialized to 0,0,0:
    0,0,0
    0,0,0
*********************************************/

Answer 1

通过将构造函数 pod_wctor( const int setx, const int sety, const int setz ) : x(setx), y(sety), z(setz) { } 添加到您的类中，它会失去聚合状态：[dcl.init.aggregate]/1

聚合是一个数组或一个类（第 9 条），没有用户提供的构造函数

它仍然是一个 POD，因为 普通类 只需要没有非普通的 default ctors：[class]/6

普通类是具有默认构造函数（12.1）的类，没有非普通默认构造函数， 并且可以轻松复制。

---

这里有趣的一点是，对于聚合，列表初始化pod peenit{}; 执行聚合初始化：

T 类型的对象或引用的列表初始化定义如下：

• 如果T 是聚合，则执行聚合初始化（8.5.1）。 [...]
• 否则，如果初始值设定项列表没有元素且T 是具有默认构造函数的类类型，则对象为值初始化。

（注意：这是修改后的顺序。AFAIK，在标准本身中，这两个点的顺序是颠倒的，这一定是一个缺陷，因为每个聚合都有一个默认的 ctor——隐式声明和定义的一个。）

聚合初始化导致 int 成员的值初始化：[dcl.init.aggr]/7

如果列表中的 initializer-clauses 少于聚合中的成员，则每个未显式初始化的成员都应从空的初始化器列表中初始化

and [dcl.init.list]/3 "否则，如果初始化器列表没有元素，则对象被值初始化"

---

但是，对于非聚合的pod_wctor，列表初始化pod_wctor podtornit{}直接进行值初始化，它调用了默认的ctor。 [class.ctor]/6 指定：

隐式定义的默认构造函数执行类的一组初始化，这些初始化将由用户编写的该类的默认构造函数执行，没有 ctor-initializer (12.6.2) 和空的复合语句。

在 [class.base.init]/8 中，我们发现：

在非委托构造函数中，如果给定的非静态数据成员或基类没有由 mem-initializer-id 指定（包括没有 mem -initializer-list 因为构造函数没有ctor-initializer）并且实体不是抽象类（10.4）的虚拟基类，那么

• [...]
• 否则，实体默认初始化 (8.5)。

默认ctor 本身不保证成员归零，因为它只对成员进行默认初始化。

---

默认初始化和值初始化的区别：[dcl.init]

[7] 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，则T 的默认构造函数称为[...]
• [...]
• 否则，不执行初始化。

[...]

[8] 值初始化 T 类型的对象意味着：

• 如果T 是（可能是cv 限定的）类类型，没有默认构造函数或用户提供或删除的默认构造函数，则该对象被默认初始化；
• 如果T 是（可能是cv 限定的）非联合类类型，没有用户提供或删除的默认构造函数，则对象为零初始化，如果T有一个重要的默认构造函数，默认初始化；
• [...]
• 否则，对象被零初始化。

（我承认这让我很困惑，我不得不修改我的答案。）

pod_wctor 有一个非用户提供的默认构造函数。因此，对于列表初始化pod_wctor podtornit{}，value-initialization 的第二个项目符号适用。对象podtornit 本身是零初始化，这导致其成员的零初始化。只有 then 它会被默认初始化，并且默认的ctor会被调用。后者什么都不做，但前者保证成员将被归零。