包含未初始化值的对象的向量

Question

此代码是否会导致未定义的行为：

#include <vector>
struct S
{
    S() {}
    int x;
};
int main()
{
     std::vector<S> vec(5, S());
}

由于S()默认初始化自动对象，因此其内容不会首先清零，因此x将是不确定的。然后将包含不确定值的对象复制到每个矢量位置。

动机：我们可能期望它的行为与不是 UB 的std::vector<S> vec(5);相同（自 C++11 以来），所以这将是一个容易意外犯的错误。

正如 Praetorian 在评论中提到的，在 C++11 之前，std::vector<S> vec(5);可以自由地执行 5 次默认初始化，或者对部分或全部项目使用复制构造函数。

Answer 1

因此，

考虑到OP的以下评论：

向量 vec（5）; 不是 UB（是吗？），我们倾向于认为 （5） 和 （5， S（）） 应该做同样的事情。我可以看到这个错误是 很容易意外制造。

问题归结为如果：

vector<S> vec(5);

定义明确，那么为什么是：

std::vector<S> vec(5, S());

未定义的行为？

如果我们转到 std：：vector：：vector 的 cppreference 部分，我们可以看到在第一种情况下它（自 C++11 以来）（强调我的）：

使用计数默认插入的 T 实例构造容器。 不制作副本。

而在第二种情况下：

使用具有值的元素的计数副本构造容器 价值。

第一种情况将默认构造元素，并且不会创建副本，而在第二种情况下，将制作副本，因此我们最终将x复制到每个元素。由于 S 的默认构造函数不初始化x，它将具有不确定的值，因此我们有未定义的行为，因为生成不确定值会调用未定义的行为。

自C++14年以来，第12段8.5节说：

如果评估生成不确定值，则行为 未定义，但以下情况除外

对于在这种情况下不适用的无符号字符，有一些例外情况。

我们知道x在同一段中有一个不确定的值，该段落说：

存储

具有自动或动态存储持续时间的对象时 获得，则对象具有不确定的值，如果没有 对对象执行初始化，该对象保留 不确定的值，直到该值被替换

Answer 2

TL;DR 是的，这是未定义的行为。

---

在代码中，对临时进行值初始化：

std::vector<S> vec(5, S());
//                    ^^^

从§8.5/10开始：

初始值设定项是一组空括号（即 ()）的对象应进行值初始化。

值初始化的定义是：

§8.5/8

对类型为 T 的对象进行值初始化意味着：

— 如果T是一个（可能符合 cv 条件的）类类型（第 9 条），没有默认构造函数 （12.1） 或用户提供或删除的默认构造函数，则对象是默认初始化的;

— [..]

在这种情况下，值初始化不包括零初始化，因为S具有用户声明的默认构造函数。所以它是默认构造的。

§8.5/7

默认初始化类型 T 的对象意味着：

— 如果T是（可能符合 cv 条件的）类类型（第 9 条），则考虑构造函数。枚举适用的构造函数 （13.3.1.3），并通过重载解析 （13.3） 选择初始值设定项()的最佳构造函数。这样选择的构造函数被调用，使用空参数列表来初始化对象。

— 如果 T 是数组类型，则每个元素都是默认初始化的。

— 否则，不执行初始化。

由于默认构造函数没有显式初始化x，因此它保留了未初始化的垃圾值。默认的复制构造函数使用这些值初始化其他元素，即 UB。

§8.5/12

如果评估生成不确定的值，则行为未定义