在构造函数中对数组数据成员进行零初始化答案

【问题标题】：Zero-initializing an array data member in a constructor在构造函数中对数组数据成员进行零初始化
【发布时间】：2014-06-02 04:49:36
【问题描述】：

我有一个类对象数组，在类对象内部我有另一个数组，我需要将其初始化为全零。代码编译并运行，但我的输出显示 C 而不是 0。

来自头文件：

class Cache {
private:
    int byte[16];
public:
    Cache();
    int getBytes(int);
    ~Cache();
};

来自 cpp 文件

Cache::Cache()  
{
    byte[16]={0};
}

int Cache::getBytes(int j){
    return byte[j];
}

来自另一个 cpp 文件

for (int i = 0; i < 16; i++) 
{
    for (int j = 0; j < 16; j++)  //visual check of initializes main memory
    {
        cout << cache[i].getBytes(j) << " ";
}
}

设置正确吗？正如我所提到的，getBytes 正在返回 'C' 而不是 '0' 如预期的那样。

【问题讨论】：

仅供参考：C++11 允许您在构造函数初始值设定项列表上进行值初始化：例如，Cache::Cache() : byte() {}。这将对每个元素进行值初始化，这对于标量意味着零初始化，这正是您想要的。
@WhozCraig 这也是在 C++03 中实现的方式。我添加了一个答案，但我确定我之前已经这样做过，所以我正在寻找副本。
@juanchopanza 我知道至少有一些（我创作了一些，我相信你也写了一些=P）。然而，我终其一生都找不到它们。不知道那是03x的事情。我从来没有真正坚持中等规格，而是等到我们终于拿到了 11 个。
@WhozCraig 我不会将 03 视为中间规格。我会说 98 从未真正发生过 :-)
@juanchopanza 哈哈。我不认为只有你一个人想假装是这种情况=P

标签： c++ arrays constructor

【解决方案1】：

只需在构造函数初始化列表中使用值初始化。这是在 C++ 中执行此操作的惯用方式。

Cache::Cache() : byte()
{ 
}

请注意，C++11 也允许使用这种语法：

Cache::Cache() : byte{}
{ 
}

如果您想知道为什么这适用于 C++ 11 标准（注意这也适用于 C++03）：

C++11 § 8.5,p10

初始化器为空括号集的对象，即()，应值初始化。

value-initialized这个词带我们去：

C++11 § 8.5,p7

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₉，则调用 T 的默认构造函数（并且如果T 没有可访问的默认构造函数）；

如果 T 是没有用户提供的构造函数的（可能是 cv 限定的）非联合类类型，则该对象被零初始化，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.

如果T是一个数组类型，那么每个元素都是值初始化的；

否则，对象被零初始化。

这里的第三个选项触发每个元素的值初始化；第四种适用于我们到达这些元素中的每一个，因为它们 (a) 没有类类型，因此 (1) 和 (2) 消失了，并且 (b) 不是数组，因此 (3) 消失了。只剩下最后一个，并且你的元素是零初始化的。

【讨论】：

【解决方案2】：

在Cache 构造函数中，当你这样做时：

byte[16]={0};

您仅设置数组的第 16 个字节（超出范围，因此此操作具有未定义的行为）。数组对象在 C++ 中是默认初始化的，因为你存储了int，所以不会执行初始化。

你可以使用std::fill来初始化它：

Cache::Cache()  
{
  std::fill(byte, byte+16, 0);
}

或者您可以在数组上使用常规 for 循环。

【讨论】：

这就解决了。感谢您的帮助！

【解决方案3】：

你在很多层面上都做错了。您使用的语法并不像您认为的那样。您现在所做的实际上是将表格的第 17 个元素初始化为 0。

在您的情况下，memset 可能是最快和最简单的。但是，它不适用于复杂类型，因此我会考虑为一般情况编写一个简单的 sn-p，例如：

template<typename T>
inline void zero_init(T array[], size_t elements){
 if( std::is_pod<T>() ) memset(array, 0, sizeof(T)*elements);
 else std::fill(begin(array), begin(array)+elements, 0);
}

这将检查类型是否为 POD 类型，在这种情况下，这意味着它可以通过 memset 进行初始化，并将 0 用于整个表。如果T 不支持它，那么对于每个元素，将调用一个等价的element = 0。也可以在编译时评估检查，因此很可能 if 将被编译掉，并在编译时为每种类型创建一个简单的“单行”版本。

您可以通过以下方式调用它：

Cache::Cache()  
{
  zero_init(byte, 16);
}

【讨论】：

最快最简单的方法是值初始化（见我的回答）
是的，对于零初始化，它将在编译时完成。在其他情况下使用它可能没有意义（作为其他东西的模板）。但我想我会留下它，尽管你的回答使它变得毫无用处。好吧，太糟糕了，我脑子里没有标准来想出这么好的答案。 好嫉妒。 =)

【解决方案4】：

你的代码有两个问题：

byte[16]={0};

数组具有基于0 的索引，因此这种情况下的最大索引可以是15，而不是16。你正在破坏内存。

其次，您必须遍历所有元素并对其进行初始化。您的初始化方式将仅针对一个元素完成。

Cache::Cache()  
{
  for(int i=0;i<16;i++)
   byte[i]=0;
}

【讨论】：

【解决方案5】：

memset 是最简单的解决方案。

Cache::Cache()  
{
  memset(byte, 0, sizeof(byte));
}

【讨论】：

std::fill 对于 char 类型与 memset 一样工作，但对于其他类型也能正常工作，因此它可能是一个更好的选择（并且不太容易以错误的顺序获取参数！）

【解决方案6】：

C++11 支持这种语法：

#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
private:
   int bytes[16] = {};
   
public:
   void print()
   {
      for(int i = 0; i < 16; i++)
      {
         cout << bytes[i] << " ";
      }
      cout << endl;
   }
};

int main()
{
   Test test;
   test.print();
}

基本上使用zero initialization 和default member initializer（默认构造函数）

【讨论】：