列表初始化是不是将原子初始化为零？

Posted 2023-02-16

【中文标题】列表初始化是不是将原子初始化为零？

【英文标题】：Does list initialization initialize atomics to zero?列表初始化是否将原子初始化为零？

【发布时间】：2018-07-30 16:36:18

【问题描述】：

问题：

std::atomic<int> a; 是否初始化 a（为零）？

背景：

通常，我希望T a; 要么给出编译时错误，要么确保a 已初始化并可以使用。要么是因为T 是一种基本的/类似 POD 的类型，而且关于聚合/零/值/列表初始化的语言规则导致所有内容都被初始化为零（我不知道到底是什么），或者是因为调用了默认构造函数这“通常”使对象进入可用状态。 当然，存在需要（不仅允许）双重初始化的类，但似乎相当罕见——尤其是在标准库中。

但是，std::atomic 的构造函数的文档说

1) 默认构造函数很简单：除了静态和线程局部对象的零初始化之外，不进行任何初始化。 std::atomic_init 可用于完成初始化。

[...]

默认初始化的 std::atomic 不包含 T 对象，它唯一有效的用途是 std::atomic_init 的破坏和初始化，参见LWG 2334

我读到这个

std::atomic<int> a;
assert(a.load() == 0);

不仅没有保证，而且实际上是未定义的行为。

如果是这种情况，那么它是使用原子的主要陷阱，特别是因为它似乎是在大多数平台上“按预期”工作的 UB 案例之一：https://godbolt.org/g/DmEGDE

编辑：我也不太明白，为什么“确保与 C 的兼容性”仅仅保证所有位都设置为零会有什么危害？

注意： 我知道我可以写std::atomic<int> a0

【问题讨论】：

我认为你是对的，不幸的是，根据标准，值没有被初始化。

【参考方案1】：

是的，std::atomic<int> a; 将 a 初始化为零。

此语法启动std::atomic<int> 的值初始化，然后运行零初始化¹。这意味着，即使std::atomic<int> 有一个默认构造函数²，它也不会被调用³，并且a 的所有成员都是零初始化的。

---

¹⁾

[dcl.init]/8.2

8) 对T 类型的对象进行值初始化意味着：

8.2) 如果 T 是一个（可能是 cv 限定的）类类型，没有用户提供或删除的默认构造函数，则该对象被零初始化并检查默认初始化的语义约束，如果 @ 987654332@ 有一个非平凡的默认构造函数，对象是默认初始化的；

²⁾

[atomics.types.operations]/2

 atomic() noexcept = default;

效果：使原子对象处于未初始化状态。 [ 注意：这些语义确保与 C 的兼容性。— 尾注 ]

³⁾

[dcl.fct.def.default]/5

如果函数是用户声明的并且在其第一次声明时没有显式默认或删除，则该函数是用户提供的。

【讨论】：

不确定我是该喜欢还是讨厌 C++。

实际上，是否可以保证std::atomic<T> 具有T 类型的成员？

@MikeMB 这是我问自己的问题，但我现在被困在通勤中。

有这方面的消息吗？

@Eric 我认为我的回答完全不正确。我需要回到台式计算机上，重新阅读自 3 年半前我的回答以来发生在 atomic 上的所有内容。