std::make_unique_for_overwrite() 相对于 std::make_unique() 做了什么？

Question

似乎在 C++20 中，我们获得了一些额外的智能指针实用功能，包括：

template<class T> unique_ptr<T> make_unique_for_overwrite();
template<class T> unique_ptr<T> make_unique_for_overwrite(size_t n);

std::make_shared 和 std::shared_ptr 也是如此。为什么不是现有功能：

template<class T, class... Args> unique_ptr<T> make_unique(Args&&... args); // with empty Args
template<class T> unique_ptr<T> make_unique(size_t n);

够了吗？现有的不使用对象的默认构造函数吗？

注意：在这些函数的早​​期提案中，名称为make_unique_default_init()。

Answer 1

这些新功能是不同的：

• 原始make_XYZ：始终初始化指向的值（“显式初始化”，参见standard 中的§ class.expl.init）。
• 新的make_XYZ_for_overwrite：执行指向值的“默认初始化”（见standard中的§dcl.init，第7段）；在典型的机器上，这意味着对于非类、非数组类型实际上没有初始化。 （是的，这个词有点混乱；请阅读链接中的段落。）

这是普通指针的一个特性，智能指针实用程序函数不具备该特性：使用常规指针，您可以在不实际初始化指向值的情况下进行分配：

new int

对于唯一/共享指针，您只能通过包装现有指针来实现这一点，如下所示：

std::unique_ptr<int[]>(new int[n])

现在我们有一个包装函数。

_{注意：请参阅相关的 ISO C++ WG21 proposal 以及 this SO answer}

Answer 2

allocate_shared、make_shared 和 make_unique 都通过执行与 new T(args...) 等效的操作来初始化底层对象。在零参数的情况下，这减少到new T() - 也就是说，它执行value initialization。许多情况下的值初始化（包括像int 和char 这样的标量类型，它们的数组和它们的聚合）执行zero initialization - 也就是说，这是为了将一堆数据归零而进行的实际工作.

也许你想要那个，这对你的应用程序很重要，也许你不想要。来自P1020R1，介绍最初命名为make_unique_default_init、make_shared_default_init和allocate_shared_default_init的函数的论文（在C++20的全国投票评论过程中，这些函数从meow_default_init重命名为meow_for_overwrite）：

诸如unsigned char 或double 等内置类型的数组在分配后立即由用户全部初始化的情况并不少见。在这些情况下，allocate_shared、make_shared 和make_unique 执行的值初始化是多余的并且会损害性能，因此需要一种选择默认初始化的方法。

也就是说，如果您正在编写如下代码：

auto buffer = std::make_unique<char[]>(100);
read_data_into(buffer.get());

make_unique 执行的值初始化会将这 100 个字节归零，这是完全没有必要的，因为无论如何你都会立即覆盖它。

新的meow_for_overwrite 函数改为执行default initialization，因为无论如何都会立即覆盖所使用的内存（因此得名）——也就是说相当于执行new T（没有任何括号或大括号）。我之前提到的那些情况下的默认初始化（如int 和char，它们的数组和它们的聚合）不执行初始化，这样可以节省时间。

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对于具有用户提供的默认构造函数的类类型，值初始化和默认初始化之间没有区别：两者都只会调用默认构造函数。但对于许多其他类型，可能会有很大差异。