默認構造函數是否始終初始化所有成員？

Question

我發誓我不記得以前見過這個，我很難相信自己的眼睛：

非聚合類的隱式定義的默認構造函數是初始化其成員還是否？

在Visual C ++中，當我運行這個看似無辜的代碼時......

#include <string>
struct S { int a; std::string b; };
int main() { return S().a; }

...令我驚訝的是，它返回一個非零值！ 但是如果我刪除字段b ，那么它返回零。

我已經在VC ++的所有版本上嘗試了這個，我可以得到它，它似乎在所有這些上都這樣做。

但是當我在Clang和GCC上嘗試它時，無論我是在C ++ 98模式還是C ++ 11模式下嘗試它，都會將值初始化為零。

什么是正確的行為？ 它不能保證為零嗎？

Answer 1

引用C ++ 11：

5.2.3顯式類型轉換（功能表示法）[expr.type.conv]

2表達式T() ，其中T是非數組完整對象類型的簡單類型說明符或類型名稱說明 符 ，或者（可能是cv限定的） void類型，創建指定類型的prvalue，它是值-initialized（8.5;沒有為void()情況進行初始化）。 [...]

8.5初始值設定項[dcl.init]

7要初始化 T類型的對象，意味着：

• ...
• 如果T是一個（可能是cv限定的）非聯合類類型而沒有用戶提供的構造函數，那么該對象是零初始化的，如果T的隱式聲明的默認構造函數是非平凡的，則調用該構造函數。
• ...

因此，在C ++ 11 S().a應為零：對象是零初始化的構造函數被調用之前，和構造從來沒有價值的變化a到別的。

在C ++ 11之前，值初始化具有不同的描述。 引用N1577（大致是C ++ 03）：

對值類型T的對象進行值初始化意味着：

• ...
• 如果T是沒有一個用戶聲明的構造的非聯合類型，那么每個非靜態數據成員和基礎類組分T是值初始化;
• ...
• 否則，該對象被零初始化

這里， S值初始化沒有調用任何構造函數，而是導致其a和b成員的值初始化。 然后， a成員的值初始化導致該特定成員的零初始化。 在C ++ 03中，結果也保證為零。

甚至比這更早，轉到第一個標准，C ++ 98：

表達式T() ，其中T是非數組完整對象類型的簡單類型說明符 （7.1.5.2）或（可能是cv限定的） void類型，它創建指定類型的右值，其值為由default-initialization確定（8.5;沒有為void()情況進行初始化）。

默認初始化 T類型的對象意味着：

• 如果T是非POD類類型（第9節），則調用T的默認構造函數（如果T沒有可訪問的默認構造函數，則初始化是錯誤的）;
• ...
• 否則，對象的存儲被零初始化。

所以基於第一個標准，VC ++是正確的：當你添加一個std::string成員時， S變成非POD類型，而非POD類型不會得到零初始化，它們只是調用它們的構造函數。 對於隱式生成默認構造函數S不初始化a成員。

因此，只需遵循標准的不同版本，所有編譯器都可以說是正確的。

正如評論報道@Columbo，后來VC ++的版本並導致a成員按照較新版本的C ++標准來進行初始化。

Answer 2

_{（第一部分中的所有引用均來自N3337，C ++ 11 FD，編輯修改）}

我無法在rextester上重現VC ++的行為。 據推測，這個bug（見下文）已在他們正在使用的版本中修復，但不在你的版本中 - @Drop報告最新版本VS 2013 Update 4未通過斷言 - 而VS 2015預覽通過它們。

只是為了避免誤解： S確實是一個集合。 [dcl.init.aggr] / 1：

聚合是一個數組或類（第9條），沒有用戶提供的構造函數（12.1），沒有私有或受保護的非靜態數據成員（第11條），沒有基類（第10條），沒有虛函數（10.3） ）。

但這無關緊要。
值初始化的語義很重要。 [dcl.init] / 11：

初始值為空集括號的對象，即() ，應進行值初始化。

[dcl.init] / 8：

對值類型T的對象進行值初始化意味着：

• 如果T是一個（可能是cv限定的）類類型（第9條），沒有默認構造函數（12.1）或者是用戶提供或刪除的默認構造函數，那么該對象是默認初始化的;
• 如果T是一個（可能是cv限定的）類類型而沒有用戶提供或刪除的默認構造函數，那么該對象是零初始化的，並且檢查默認初始化的語義約束，如果T有一個非平凡的默認構造函數，該對象是默認初始化的;
• [..]

顯然，無論b是否在S這都成立。 因此，至少在C ++ 11在這兩種情況下a應該是零。 Clang和GCC顯示正確的行為 。

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現在讓我們來看看C ++ 03 FD：

對值類型T的對象進行值初始化意味着：

• 如果T是具有用戶聲明的構造函數（12.1）的類類型（第9節）[...]
• 如果T是沒有一個用戶聲明的構造的非聯合類型，那么每個非靜態數據成員和基礎類組分T是值初始化;
• 如果T是數組類型，那么每個元素都是值初始化的;
• 否則，該對象被零初始化

也就是說，即使在C ++ 03中（其中[dcl.init] / 11中的上述引用也存在於/ 7中），在兩種情況下a都應為0 。
同樣， GCC和Clang都是正確的-std = c ++ 03。

如hvd的回答所示，您的版本僅適用於C ++ 98和C ++ 98。