为什么我在新建数组时不能指定构造函数？

Question

更新：

上面的链接和下面的答案没有回答为什么这个功能没有标准化。这正是让我想知道的原因。请考虑std::vector<A> arr(8, 7); 和new A[8](7); 之间的性能问题：

如果我们使用std::vector<A> arr(8, 7);，它可能（不是必须）如下实现：

this->internal_buf = new A[8]; // Call default constructor A() 8 times!
for (auto i = 0; i < 8; ++i)
{
    this->internal_buf[i] = A(7); // Call constructor A(7) 8 times AGAIN!!!
}

如果C++支持new A[8](7);可以如下实现：

A* arr = (A*)malloc(sizeof(A) * 8 + extra_size);

for (auto i = 0; i < 8; ++i)
{
    new (&arr[i]) A(7); // Call constructor A(7) 8 times ONLY.
}

比较这两种方法，很明显new A[8](7);比std::vector<A> arr(8, 7);更快

另外，我也觉得new A[8](7);比std::vector<A> arr(8, 7);更简洁，更有表现力

无论如何，我认为 C++ 应该为程序员提供另一种替代工具，例如此功能。因为 C++ 的哲学之一是“为您提供尽可能多的工具，但您不必为不需要的东西付费。”

以下为原帖：

struct A
{
    int n;
    A() : n() {}
    A(int n) : n(n) {}
};

int main()
{
    new A[8];    // OK
    new A[8]();  // OK
    new A[8](7); // Error
}

为什么新建数组时不能指定构造函数？

为什么 C++ 标准不支持这么方便的功能？ 原因是什么？

Answer 1

为什么 C++ 标准不支持这么方便的功能？理由是什么？

因为有更好的替代方案可以在（几乎）所有用例中替换内置数组（是的，甚至用于传递给 C-API）：std::vector 用于动态数组（使用new 分配）和std::array 用于堆栈分配的。

使用std::vector，您可以使用std::vector<A> arr(8, 7)（正如 WhozCraig 评论的那样）创建一个包含 8 个元素的向量，并用 7 初始化每个元素。省略第二个参数将使用它们的默认构造函数（内置类型初始化为0 或 false)。

除了这个和其他便利功能（特别是自动调整大小/push_back()）之外，std::vector 相对于使用new 创建数组的最大优势在于它遵循RAII，这意味着它会自动delete[]一旦离开作用域，它就是对象/内存——无论是“脱离函数的末尾”、return 语句、break、continue、goto 还是抛出异常。

Answer 2

Vector 不是这样实现的：

this->internal_buf = new A[8]; // Call default constructor A() 8 times!
for (auto i = 0; i < 8; ++i)
{
    this->internal_buf[i] = A(7); // Call constructor A(7) 8 times AGAIN!!!
}

大致实现如下：

typedef UninitializedBackingStoreForA B;

this->internal_buf = new B[8];
for (auto i = 0; i < 8; i++)
    new (&B[i]) A(7);

也就是说，它使用未初始化的存储和放置 new 来构造元素。

所以你的直觉是错误的，vector 已经有了你想要的性能。每个元素调用一次构造函数，不需要默认构造函数。

Answer 3

请考虑

之间的性能问题

你对实际的实现是错误的。在 C++11 中，std::vector 有一个分配器对象，默认情况下是 std::allocator。它首先通过调用Allocator::allocate 来初始化内存，它返回原始内存；然后它调用Allocator::construct 在原始内存上一一构造对象，默认使用placement new。换句话说，它与您指出的第二种可能的实现基本相同。

Answer 4

对于 C++11 之前的版本，您可以这样做：

new A[8]{ A(7), A(7), A(7), A(7), A(7), A(7), A(7), A(7) };

Answer 5

你试过for_each 和 lambda 吗？

A* B = new A[8];

std::for_each(B, B+8, [](A &elem) {
    elem.n = 7;
});