为啥 int 数组在 C++ 中未初始化为零？

Posted 2023-02-21

【中文标题】为啥 int 数组在 C++ 中未初始化为零？

【英文标题】：Why is int array not initialized to zeros in C++?为什么 int 数组在 C++ 中未初始化为零？

【发布时间】：2012-08-04 23:15:12

【问题描述】：

我有一个 C++ 基本程序，它列出了给定数量的素数。完成工作的类如下 - 我的问题是，当“数量”的输入为 10 （特别是 10 - 它适用于我尝试过的所有其他数字）时，下面生成的数组未初始化为一个零数组。因此，“数组的最后一个元素为空”返回 false，我的代码无法正常运行。

我不知道我是否误解了，但是int数组不应该初始化为零吗？如果不是，整数 10 有什么特别之处导致它初始化为奇怪的值？

int* primecalc(int amount) 

int* primes = new (nothrow) int [amount];

//Throw an error if we can't allocated enough memory for the array.
if (primes==0) 
cout<< "Error allocating memory.";
return 0;


//Otherwise, start iterating through the numbers.
else 
primes[0] = 2;
primes[1] = 3;

int p = 2;

for (int i=4;primes[amount]==0;i++) 
int j = 0;
int k = 0;

    while ((primes[j]<=floor(i/2)) && !(primes[j]==0) && (k==0)) 

        if ((i % primes[j]) == 0) 
        k=1;
         
    j++;
     //end the while loop

if (k==0) 
        primes[p] = i;
        p++;



 //end the for loop

 //end the "else" part (this was only necessary in case memory could not be allocated)

return primes;

我也尝试不使用（nothrow），结果相同。提前感谢您的帮助！

【问题讨论】：

为什么要初始化新数组？

请注意，primes[amount]==0 会调用未定义的行为。 primes 的有效索引为 0 到 amount-1。

@DanielFischer 啊，是的，我也应该解决这个问题。谢谢！

【参考方案1】：

int* primes = new (nothrow) int[amount]; 正在使用 default-initialization，对于像 int 这样的标量，这是一个 noop（即不执行实际初始化）。

如果您想要显式初始化，请改用 值初始化：

int* primes = new (nothrow) int[amount]();

---

来自 C++11 标准，§8.5/6：

默认初始化T 类型的对象意味着：

如果 T 是一个（可能是 cv 限定的）类类型，则调用 T 的默认构造函数（如果 T 没有可访问的默认构造函数，则初始化是非良构的）； 如果T是数组类型，每个元素都是默认初始化的； 否则，不会执行初始化。

如果程序调用 const 限定类型 T 的对象的默认初始化，T 应是具有用户提供的默认构造函数的类类型。

§8.5/7：

值初始化T 类型的对象意味着：

如果T 是具有用户提供的构造函数的（可能是 cv 限定的）类类型，则调用T 的默认构造函数（如果 T 没有可访问的默认构造函数，则初始化是错误的） ; 如果 T 是一个（可能是 cv 限定的）非联合类类型，没有用户提供的构造函数，则对象为零初始化，如果 T 的隐式声明的默认构造函数是非微不足道，调用该构造函数。 如果T是一个数组类型，那么每个元素都是值初始化的； 否则，对象被零初始化。

值初始化的对象被认为是已构造的，因此受本国际标准适用于“构造的”对象、“构造函数已完成的对象”等的规定的约束，即使没有调用构造函数用于对象的初始化。

§8.5/6：

零初始化T 类型的对象或引用意味着：

如果T是标量类型，则将对象设置为值0（零），取整型常量表达式，转换为T； 如果 T 是（可能是 cv 限定的）非联合类类型，则每个非静态数据成员和每个基类子对象都初始化为零，填充初始化为零位； 如果 T 是（可能是 cv 限定的）联合类型，则对象的第一个非静态命名数据成员初始化为零，填充初始化为零位； 如果T是数组类型，则每个元素都初始化为零； 如果T 是引用类型，则不执行初始化。

最后从 §8.5/10 开始：

初始化器为空括号集的对象，即()，应进行值初始化。

（所有重点都是我的。）

【参考方案2】：

这样做只是为了提高效率。并非在所有情况下，数组都必须预先填充一个值，因此 C++ 默认情况下不会这样做。

如果你使用std::vector<int>而不是普通数组（我建议你这样做），你有一个构造函数来设置一个可以为0的初始值：

std::vector<int> v(10,0);  // 10 elements with 0

【讨论】：

为什么投反对票？虽然如果他们想要初始化就必须使用std::vector<> 的暗示是误导，但我在这个答案中看不到任何不正确。

好吧，我也不理解反对意见，但 SF 似乎不是一门精确的科学。另外，我并不暗示使用向量进行初始化。我说 if OP 决定这样做。而且我推荐它不仅仅是为了初始化，而是为了更好的编程模式，所以谦虚地我没有看到这种误导。当然，添加一个带默认值的向量构造函数比在冗长而复杂的new 调用中添加一对括号要清楚得多，但这可能只是我的理解。