为什么C++11从std::vector的fill构造函数的原型中删除了默认值？

Question

为什么C++11从std::vector的fill构造函数的原型中删除了默认值？

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在C++98中，std::vector的填充构造函数原型有一个初始化器的默认值。

explicit vector (size_type n, const value_type& val = value_type(),
                 const allocator_type& alloc = allocator_type());

C++11使用两个原型。

explicit vector (size_type n);
         vector (size_type n, const value_type& val,
                 const allocator_type& alloc = allocator_type());

(在C++14中，填充构造函数又一次发生了变化，但这不是本问题的重点。)

一个参考链接在这里。

C++11为什么弃用了默认初始化值value_type()？

顺便说一下，我尝试使用clang++ -std=c++11编译以下代码，但它报错了，这意味着值类型仍然需要像S() {}那样有一个默认构造函数，即支持默认构造。

#include <vector>

struct S {
    int k;
    S(int k) : k(k) {} // intentionally remove the synthesized default constructor
};

int main() {
    std::vector<S> s(5); // error: no matching constructor
}

- Leedehai

3

在C++11之前，你在最后展示的那个例子也不会起作用，因为S没有默认构造函数。而且C++11并没有废弃默认值，那个单一的构造函数被替换成了另外两个构造函数。 - Praetorian

5

默认值很危险。 - Jesper Juhl

@Praetorian 是的，我应该说C++11 删除了 构造函数原型中的默认值。 - Leedehai

2

@ Jesper Juhl 你需要详细说明一下。 - Nir Friedman

2个回答

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构造函数被分成两个的原因是为了支持“移动唯一”类型，例如unique_ptr<T>。

这个构造函数：

vector(size_type n, const T& value, const Allocator& = Allocator());

需要 T 是可复制构造的，因为必须从 value 复制 n 个 T 来填充 vector。

此构造函数：

explicit vector(size_type n, const Allocator& = Allocator());

不需要 T 是可复制构造的，只需要是默认构造。

后一个构造函数可以与 unique_ptr<T> 一起使用:

std::vector<std::unique_ptr<int>> s(5);

前者的构造函数不支持此操作。这是导致更改的提案: http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2005/n1858.html#23.2.4.1%20-%20vector%20constructors,%20copy,%20and%20assignment。这篇论文有一些理由，虽然有点简洁: http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2005/n1771.html。顺便说一下，resize:

void resize(size_type sz, T c = T());

被分割成了：

void resize(size_type sz);
void resize(size_type sz, const T& c);

基于同样的原因，第一个需要默认构造但不要求可复制（以支持默认构造移动类型），而第二个需要可复制。

这些更改并非完全向后兼容。对于某些类型（例如引用计数智能指针），从默认构造对象进行复制构造与默认构造不同。然而，支持仅限移动类型的好处被认为值得付出此API变更的代价。

- Howard Hinnant

好观点。unique_ptr<T> 是一个非常好的不可复制类的例子。不幸的是，只能有一个被接受的答案。 - Leedehai

3

这似乎是真正的答案，因为它解释了为什么要这样做（Yakk目前被接受的答案也提到了，但只是顺便提及）。 - jamesdlin

他们不能只是使用 enable_if is_copy_constructible 吗？ - user541686

4

@Mehrdad: 那样是可以做到的。我认为C++11中container<T>(n)的行为通常更可取，如果确实需要C++98的行为，则可以使用语法container<T>(n, T{})。在绝大多数情况下，没有语义上的区别（大多数用例不会改变）。存在一定风险，但收益更大。回顾起来，我认为这个赌注成功了。 - Howard Hinnant

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可以查看英文原文，
原文链接

- Yakk - Adam Nevraumont · Accepted Answer

C++98会复制一个原型对象n次。默认情况下，原型是一个默认构造的对象。

C++11版本会构造n个默认构造的对象。

这消除了n次复制，并用n个默认构造替换它。此外，它避免了构造原型。

假设你的类看起来像这样：

struct bulky {
  std::vector<int> v;
  bulky():v(1000) {} // 1000 ints
  bulky(bulky const&)=default;
  bulky& operator=(bulky const&)=default;

  // in C++11, avoid ever having an empty vector to maintain
  // invariants:
  bulky(bulky&& o):bulky() {
    std::swap(v, o.v);
  }
  bulky& operator=(bulky&& o) {
    std::swap(v,o.v);
    return *this;
  }
};

这是一个类，它始终拥有1000个int的缓冲区。

如果我们创建一个bulky的向量：

std::vector<bulky> v(2);

在C++98中，它分配了3次1000个整数。而在C++11中，只分配了2次1000个整数。

此外，C++98版本要求类型可复制。C++11中存在非可复制的类型，例如std::unique_ptr<T>，使用C++98签名无法生成默认构造的唯一指针vector。而C++11签名则没有这个问题。

std::vector<std::unique_ptr<int>> v(100);

如果我们仍在使用C++98版本，则上述方法将无法运行。