C++ 中是否存在未初始化的对象？

Question

如果所有对象都至少有一个构造函数，无论是编译器定义的默认构造函数还是用户定义的默认构造函数，那么如何才能取消初始化对象。

Answer 1

可以声明不进行初始化的对象。这些对象确实存在，它们有一个不确定的值，并且使用这个值是未定义的行为（这个规则对于字符有一个例外）。

这样的对象可以通过默认初始化来创建。 这在 c++ 标准中有所说明，(§11.6 Initializers)[dlc.init]:

默认初始化一个 T 类型的对象意味着：

(7.1) — 如果 T 是（可能是 cv 限定的）类类型（第 12 条），则考虑构造函数。适用的 枚举构造函数（16.3.1.3），并通过重载选择 initializer () 的最佳构造函数 决议(16.3)。如此选择的构造函数被调用，带有一个空参数列表，以初始化 对象。

(7.2) — 如果 T 是数组类型，则每个元素都是默认初始化的。

(7.3) — 否则，不执行初始化。

尽管如此，静态对象总是零初始化。因此，任何具有动态或自动存储持续时间的内置对象都可能不会被初始化，即使它是一个子对象；

int i; //zero-initialized

struct A{
  int i;
  };

struct B
  {
  B(){};
   B(int i)
    :i{i}{}
  int i;
  int j;
  };
A a; //a.i is zero-initialized

int main()
  {
   int j;             //not initialized
   int k{};           //zero-initialized
   A b;               //b.i not initialized
   int* p = new int;  //*p not initialized
   A*   q = new A;    //q->i not initialized
   B ab;              //ab.i and ab.j not initialized
   B ab2{1};          //ab.j not initialized
   int xx[10];        //xx's element not initialized.

   int l = i;    //OK l==0;
   int m = j;    //undefined behavior (because j is not initialized)
   int n = b.i;  //undefined behavior 
   int o = *p; //undefined behavior 
   int w = q->i; //undefined behavior 
   int ex = x[0] //undefined behavior
   }

对于成员初始化 [class.base.init] 可能会有所帮助：

在非委托构造函数中，如果给定的潜在构造子对象不是由 mem- initializer-id （包括没有 mem-initializer-list 的情况，因为构造函数没有 ctor-initializer），然后 — 如果实体是具有默认成员初始值设定项 (12.2) 的非静态数据成员，并且

(9.1.1) — 构造函数的类是联合 (12.3)，并且没有指定该联合的其他变体成员 通过 mem-initializer-id 或

(9.1.2) — 构造函数的类不是联合，如果实体是匿名联合的成员，则没有 该联盟的其他成员由 mem-initializer-id 指定， 实体是从 11.6 中指定的默认成员初始化程序初始化的；

(9.2) — 否则，如果实体是匿名联合或变体成员 (12.3.1)，则不进行初始化 执行；

(9.3) — 否则，实体默认初始化 (11.6)

普通匿名联合的成员也可能不会被初始化。

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还可以询问对象生命周期是否可以在没有任何初始化的情况下开始，例如使用 reinterpret_cast。答案是否：reinterpret_cast creating a trivially default-constructible object

Answer 2

该标准没有谈论对象的存在，但是，有一个对象生命周期的概念。

具体来说，来自[basic.life]^†

T 类型对象的生命周期开始于：

• 获得与T类型正确对齐和大小的存储，并且

• 如果对象有非空初始化，则其初始化完成

非空初始化定义为

如果一个对象属于一个类或aggregate type，并且它或其子对象之一由trivial default constructor以外的构造函数初始化，则称该对象具有非空初始化。

我们可以得出结论，对于具有空初始化的对象（例如ints），它们的生命周期在它们的存储被获取时就开始了，即使它们没有被初始化。

void foo()
{
    int i;  // i's lifetime begins after this line, but i is uninitialized
    // ...
}

_{†​​ 添加链接是为了便于阅读，它们不会出现在标准中}