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c++ - 为什么在此示例中成员未进行零初始化？

问题描述

这是专门针对 C++11 的：

#include <iostream>
struct A {
    A(){}
    int i;
};
struct B : public A {
    int j;
};
int main() {
    B b = {};
    std::cout << b.i << b.j << std::endl;
}

使用 g++ 8.2.1 编译：

$ g++ -std=c++11 -pedantic-errors -Wuninitialized -O2 a.cpp
a.cpp: In function ‘int main()’:
a.cpp:25:25: warning: ‘b.B::<anonymous>.A::i’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
     std::cout << b.i << " " << b.j << std::endl

gcc 被检测b.i为未初始化，但我认为它应该与b.j.

我认为正在发生的事情（特别是 C++11，来自 ISO/IEC 工作草案 N3337，强调我的）：

第 8.5.1 节

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（12.1），没有非静态数据成员的大括号或等号初始值设定项（9.2），没有私有或受保护的非静态数据成员（第9 条） 11）， 没有基类（第 10 条），也没有虚函数（10.3）。

第 8.5.4 节

T 类型的对象或引用的列表初始化定义如下：
—如果初始化列表没有元素并且 T 是具有默认构造函数的类类型，则该对象是值初始化的。
— 否则，如果 T 是一个聚合，则执行聚合初始化 (8.5.1)。

第 8.5 节

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，则每个非静态数据成员和每个基类子对象都被零初始化，并且填充被初始化为零位；

...

对 T 类型的对象进行值初始化意味着：
— 如果 T 是具有用户提供的构造函数（12.1）的（可能是 cv 限定的）类类型（第 9 条），则调用 T 的默认构造函数（并且初始化如果 T 没有可访问的默认构造函数，则格式错误）；
—如果 T 是（可能是 cv 限定的）非联合类类型，没有用户提供的构造函数，则该对象为零初始化，并且如果 T 的隐式声明的默认构造函数不平凡，则调用该构造函数。

但是，看起来 gcc 只是在说只会b.B::j进行零初始化。为什么是这样？

我能想到的一个原因是如果B被视为一个聚合，它将b.B::A使用一个空列表进行初始化。 B但是，肯定不是聚合，因为如果我们尝试使用聚合初始化，gcc 会正确地出错。

// ... as in the above example
int main() {
    B b = {A{}, 1};
    std::cout << b.i << " " << b.j << std::endl;
}

使用 C++11 编译

$ g++ -std=c++11 -pedantic-errors -Wuninitialized -O2 a.cpp
a.cpp: In function ‘int main()’:
a.cpp:10:18: error: could not convert ‘{A(), 1}’ from ‘&lt;brace-enclosed initializer list>’ to ‘B’
     B b = {A{}, 1};

使用 C++17 编译

g++ -std=c++17 -pedantic-errors -Wuninitialized -O2 a.cpp
a.cpp: In function ‘int main()’:
a.cpp:11:25: warning: ‘b.B::<anonymous>.A::i’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
     std::cout << b.i << " " << b.j << std::endl;

我们可以看到它b.i是未初始化的，因为B它是一个聚合，并且b.B::A被一个本身未初始化的表达式A::i初始化。

所以它不是一个集合。另一个原因是 ifb.B::j正在被零初始化，并且b.B::A正在被值初始化，但我在规范中的任何地方都没有看到。

最后一个原因是是否调用了旧版本的标准。从cppreference：

2) 如果 T 是没有任何用户提供的构造函数的非联合类类型，则 T 的每个非静态数据成员和基类组件都是值初始化的；（直到 C++11）

在这种情况下，b.B::i和b.B::A都将被值初始化，这将导致这种行为，但这被标记为"(直到 C++11)"。

标签： c++c++11initializationlanguage-lawyerlist-initialization

解决方案

对于任何类，如果有一个用户定义的构造函数，则必须使用它，并且A(){}不初始化i。

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