c++ - 显式调用普通的默认构造函数会导致额外的赋值调用

Question

Demo

首先是问题:我有一个带有默认构造函数的现有结构，该构造函数将其置于有效状态。我想要一个完全不进行初始化的 NoInit 构造函数。现有代码有一些成员变量的 initialization-during-declaration 语句，因此在 struct B 示例中我试图覆盖 initialization-during-declaration 通过显式调用 std::atomic 的默认构造函数来声明。

std::atomic 默认构造函数不进行初始化:

The default constructor is trivial: no initialization takes place other than zero initialization of static and thread-local objects.

那么，为什么在程序集中调用默认构造函数会导致任何赋值？

struct A {
    std::atomic<long> a;
    std::atomic<long> b;
    int c;

    A() : a{1}, b{2}, c{3} {} // This is obviously fine.
    A(DefaultInit) : a(), b(), c() {} // Should this not be similar to NoInit?
    A(NoInit) {} // This is fine. Results in no code

};

第二个构造函数 A(DefaultInit) 导致将 0 赋值给三个成员变量，而 A(NoInit) 导致根本没有代码。

struct B {
    std::atomic<long> a{1};
    std::atomic<long> b{2};
    int c{3};

    B() {} // This is fine.
    B(NoInit) : a(), b(), c() {} // Why setting to 0? Why should it generate any assignment code at all?

};

在第二个示例中，struct B 的 B(NoInit) 尝试显式调用 std::atomic::atomic()这应该不会产生 store/mov 指令。但这导致将 0 分配给所有三个变量!

确定标准确实说它是未定义的行为，如果是这样，为什么 A(DefaultInit) 和 A(NoInit) 之间存在差异。我希望 B(NoInit) 的汇编与 A(NoInit) 相同。

另外，请注意，在这两种情况下，生成的程序集对于成员变量 c 没有区别。这与 std::atomic

无关

Answer 1

您不能真正“显式调用构造函数”。您只能为一个对象指定一个初始值设定项，并且构造函数调用可以作为其中的一部分发生。我说这是其中的一部分，因为一个无害的初始化程序可以传达比人们想象的更多的含义。在这种情况下:

B(NoInit) : a(), b(), c() {} 

初始化器 () 表示你 value-initialize每个成员。值初始化需要首先对其进行零初始化(C++11 起)。尽管关于何时以及何种类型的初始化发生的确切环境和条件在一定程度上有所涉及，但您可以在链接的文章中阅读它们。

在您的特定情况下，对于 std::atomic 类型，会发生这种情况:

if T is a class type with a default constructor that is neither user-provided nor deleted (that is, it may be a class with an implicitly-defined or defaulted default constructor), the object is zero-initialized and then it is default-initialized if it has a non-trivial default constructor;

对于普通的 int，它是这样的:

otherwise, the object is zero-initialized.

这最终解释了您看到的所有三个零。

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如果你不想看到零初始化，据我所知你有两个选择。两者都是对初始化器规则的轻微利用:

1. 省略初始化程序，这是最简单的。
2. 将其包装在一种类型中，该类型的值初始化调用用户提供的 c'tor 什么都不做 ( here it is working ，但要完全支持您的原始代码将需要更多的 valueless_initialization 样板).