c++ - 使用默认构造函数强制未初始化的成员声明

问题描述

我今天发现了这种现象，其中一个成员被不必要地构造了两次：

#include <iostream>

class Member {
public:
    Member() {
        std::cout << "Created member (default)" << std::endl;
    }

    Member(int i) {
        std::cout << "Created member: " << i << std::endl;
    }
};

class Object {
    Member member;

public:
    Object() {
        member = 1;
    }
};

int main() {
    Object o;
    return 0;
}

有没有办法声明成员未初始化- 而不是使用默认构造函数 - 从而迫使您在构造函数中使用初始化列表？

在Java中，如果你像这样定义一个成员：Member i;并且你没有在每个构造函数中初始化它，你会在尝试使用它时得到一个错误，说该字段可能未初始化。

如果我从类中删除默认构造函数Member，我会得到我想要的行为——编译器会强制你为每个构造函数使用一个初始化列表——但我希望这通常发生，以防止我忘记使用这种形式（当默认构造函数可用时）。

本质上，我想防止错误地使用默认构造函数，但看起来这不存在......

explicit即使用关键字标记构造函数，Member member仍然会生成一个成员 - 当它在构造函数中重新分配时会立即被丢弃。这本身似乎也不一致......

我的主要问题是不一致。如果没有默认构造函数，您可以声明未初始化的成员；这实际上很有用；您不需要提供初始冗余声明，而只需在构造函数中初始化（如果未初始化则中断）。具有默认构造函数的类完全缺少此功能。

一个相关的例子是：

std::string s;
s = "foo";

您可以简单地这样做：std::string s = "foo";相反，如果"foo"实际上是多行 - 而不是单个表达式 - 我们会得到非原子初始化。

std::string s = "";
for (int i = 0; i < 10; i++) s += i;

这种初始化很容易以撕裂的方式结束。

如果像这样拆分它，它几乎是原子分配的，但是您仍然可以将默认值用作占位符：

std::string member;
// ...
std::string s = "";
for (int i = 0; i < 10; i++) s += i;
member = s;

在这段代码中，您实际上可以在完全构造member后简单地将变量向下移动；s然而，在一个类中，这是不可能的，因为具有默认构造函数的成员必须在 decleration 时初始化——尽管没有默认构造函数的成员不受相同方式的限制。

在上述情况下，冗余使用std::string' 的默认构造函数相对便宜，但这并不适用于所有情况。

我不希望默认构造函数消失，我只想要一个选项让成员在构造函数之前保持未初始化 - 就像我可以使用没有默认构造函数的类型一样。对我来说，这似乎是一个如此简单的功能，我对为什么不支持它感到困惑/

如果不是支持无括号的类的实例化，这似乎自然会实现（只要没有默认构造函数的类型的未初始化声明），它假定实例化类 - 即使您希望它们未初始化，就像我的情况一样。

编辑：再次遇到这个问题

在java中你可以这样做

int x; // UNINITIALISED
if (condition){
   x = 1; // init x;
}
else return;
use(x); // INITIALISED

在 C++ 中这是不可能的？？？它使用默认构造函数进行初始化，但这不是必需的——它很浪费。 - 注意：你不能使用未初始化的变量。正如你所看到的，因为我x在循环之外使用，它必须在那里声明，此时它 - 不必要地 - 初始化。int x = delete另一个有用的场景。它不会破坏任何代码，并且只会在尝试使用未初始化的 x 时导致编译时错误。 没有未初始化的内存或不确定的状态，它只是编译时的事情——Java 已经能够很好地实现。

标签： c++

解决方案

重要的是要记住 C++ 不是 Java。在 C++ 中，变量是对象，而不是对对象的引用。当你在 C++ 中创建一个对象时，你就创建了一个对象。调用默认构造函数来创建对象与调用任何其他构造函数一样有效。在 C++ 中，一旦进入类构造函数的主体，它的所有成员子对象都是完整的对象（至少，就语言而言）。

如果某些类型具有默认构造函数，则意味着您可以 100% 使用该默认构造函数来创建该类型的实例。这样的对象不是“未初始化的”；它通过其默认构造函数进行初始化。

简而言之，您认为默认构造的对象“未初始化”或以其他方式无效是错误的。除非该默认构造函数显式地使对象处于非功能状态，否则不会。

我不希望默认构造函数消失，我只想要一个选项让成员在构造函数之前保持未初始化 - 就像我可以使用没有默认构造函数的类型一样。

同样，C++ 不是 Java。C++ 中的“未初始化”一词的含义与处理 Java 时完全不同。

Java 声明引用，C++ 声明对象（和引用，但它们必须立即绑定）。如果一个对象“未初始化”，它仍然是C++ 中的一个对象。该对象具有未定义的值，因此您访问它的方式受到限制。但就 C++ 的对象模型而言，它仍然是一个完整的对象。你不能在以后构建它（不是没有placement-new）。

在 Java 中，未初始化变量意味着没有对象；这是一个空引用。C++ 没有等效的语言概念，除非所讨论的成员是指向对象的指针而不是对象本身。这是一个相当重量级的操作。

无论如何，在 C++ 中，类的作者有权限制该类的工作方式。这包括它是如何被初始化的。如果一个类的作者想要确保该对象中的某些值始终被初始化，那么他们就可以这样做，而您无法阻止它。

一般来说，你应该避免尝试做你正在做的事情。但是，如果您必须在构造函数成员初始值设定项列表之外初始化某些类型，并且您不想调用其默认构造函数（或者它没有），那么您可以使用std::optional<T>，有T问题的类型在哪里. optional听起来是这样的：一个可能持有也可能不持有T. 它的默认构造函数以不带 . 开头T，但您可以T使用optional::emplace. 您可以访问Twith 指针语法，如->or *。但它从不堆分配T，所以你没有那个开销。

c++ - 使用默认构造函数强制未初始化的成员声明

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