默认初始化与零初始化

Posted 2023-02-16

【中文标题】默认初始化与零初始化

【英文标题】：Default Initialization Versus Zero Initialization

【发布时间】：2014-12-15 12:48:11

【问题描述】：

我无法理解 gcc 4.8.1 或 Visual Studio 2015 在默认初始化与值初始化方面的行为。

我自己试图理解这些之间的差异并可能遇到编译器错误并没有帮助？

我的问题是：有人可以解释这种行为吗？最好告诉我应该发生什么。

我有两个班级：

class Foo
    int _bar;
public:
    void printBar() cout << _bar << endl; 
;

class bar
    int ent;
public:
    int getEnt()return ent;
;

我正在使用以下代码进行测试：

int main()

    Foo foo;

    foo.printBar();
    Foo().printBar();

    bar b;

    cout << b.getEnt() << endl;

    return 0;

在 gcc 和 Visual Studio 上我得到：

134514795 0 0

现在如果我将测试代码更改为：

int main()

    Foo foo;

    foo.printBar();

    bar b;

    cout << b.getEnt() << endl;

    return 0;

gcc 给我：

0 0

Visual Studio 给了我：

50790236 51005888

【问题讨论】：

如果有人感兴趣，我开始看这个以回应：***.com/a/27443703/2642059

这个问题不一样吗？

@AntonSavin 我真的只想知道编译器应该对初始化做什么。我不认为这是同一个问题？

在调试版本中，通常使用填充符来帮助检测未初始化的值...而其他字节用于帮助检测其他一些与内存相关的问题（例如已释放的内存）。

【参考方案1】：

像这样没有用户定义构造函数的类的默认初始化，什么都不做，给每个平凡的成员留下一个不确定的值。

值初始化将对每个成员进行零初始化。

在第一种情况下，您正在打印：

默认初始化Foo foo; 的不确定值 值初始化的零值Foo() 默认初始化bar b; 的不确定值

第三个恰好为零；可能是因为它重用了临时值初始化Foo 的存储。

在第二种情况下，您正在打印两个默认初始化对象的不确定值。巧合的是，它们在一种情况下具有零值，但在另一种情况下则没有。

两个程序都有未定义的行为，因为它们使用未初始化的值。

【参考方案2】：

Foo foo;

这个默认初始化foo，由于Foo的默认构造函数是微不足道的，它实际上根本没有初始化它，所以foo._bar可以保存任何值（包括0).

Foo()

这个值初始化临时对象，在平凡的默认构造函数的情况下意味着零初始化，所以Foo()._bar等于0。

【讨论】：

对不起，如果这有点迂腐，但你绝对不希望像 struct String std::string str;; 这样的类因为它没有用户提供的默认构造函数而进行零初始化。

【参考方案3】：

逻辑很简单：

类的默认初始化只是默认初始化所有成员。 内置类型的默认初始化使成员未初始化。 访问未初始化的对象会产生undefined behavior。 未定义的行为可以为所欲为。 两个编译器都提供“正确”的结果。请注意，导致发出 nasal demons 也是正确的。

【参考方案4】：

n3376 个引号

8.5/11

如果没有为对象指定初始化器，则该对象为 default-initialized; 如果不执行初始化，则对象为 自动或动态存储期限具有不确定的价值。 [ 笔记： 具有静态或线程存储持续时间的对象是零初始化的， 见 3.6.2。 ——尾注]

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 cv-qualified) 类类型（第 9 条），T 的默认构造函数是 调用（如果 T 没有可访问的，则初始化格式错误 默认构造函数);

8.5/10

一个对象，其初始值设定项是一组空括号，即 ()， 应该是值初始化的。

8.5/7

对 T 类型的对象进行值初始化意味着：

...

否则，对象被零初始化。

8.5/5

对 T 类型的对象或引用进行零初始化意味着：如果 T 是 （可能是 cv 限定的）非联合类类型，每个非静态数据 成员和每个基类子对象都是零初始化和填充 初始化为零位；

因此，在您的情况下，既没有静态存储持续时间变量，也没有线程局部变量，因此对象 foo 和 b 将被默认初始化，这意味着将调用该构造函数。默认构造函数（不是用户定义的）不会初始化成员，并且在成员中将是任意垃圾，这个任意垃圾可能是 0（感谢 Jarod42 在评论中指出这一点）。 而Foo().printBar(); 应该打印 0，因为对象是零初始化的。

【讨论】：

任意垃圾可能是0。

值得一提的是，Foo().printBar(); 必须打印 0（至少单独打印，而不是在程序中有其他 UB 时）。

@Jarod42 这实际上是一个非常好的评论。我没有考虑过默认初始化可能会产生 0 结果。嗯……必须有办法处理这个问题，这样我才能真正看到发生了什么。