分配器应该使用 construct() 进行默认初始化，而不是值初始化吗？

Question

作为这个问题的后续，根据[default.allocator]的规定，必须将默认分配器(std::allocator<T>)的construct实现如下：

template <class U, class... Args>
void construct(U* p, Args&&... args);

Effects: ::new((void *)p) U(std::forward<Args>(args)...)

也就是说，始终进行值初始化。这样做的结果是，对于任何pod类型，std::vector<POD> v(num)将值初始化num个元素 - 这比默认初始化num个元素更昂贵。

为什么^†std::allocator没有提供默认初始化的附加重载呢？也就是说，类似于以下内容（从Casey借用）：

template <class U>
void construct(U* p) noexcept(std::is_nothrow_default_constructible<U>::value)
{
    ::new(static_cast<void*>(p)) U;
}

在这些情况下，为什么偏好于值初始化？这似乎令人惊讶，因为它违反了通常的C++规则，即我们只为我们想要使用的付费。

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^†我认为这样的改变是不可能的，因为目前std::vector<int> v(100)会给你100个0，但我想知道为什么会这样...既然同样可以要求std::vector<int> v2(100, 0)，就像new int[100]和new int[100]{}之间存在差异一样。

- Barry

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最近采纳了P0040。 - FrankHB

@FrankHB 那篇论文是否会改变 vector 在这里的作用？它只是将算法添加到标准库中，对吗？ - Barry

好的。所以这不是一个答案，只是一条评论。它提供了方便的接口来简化您的解决方法的实现。 - FrankHB

顺便说一句，与make_unique<T[]>类似的问题。 - dyp

Answer 1

在C++03中，分配器（Allocators）的construct成员接受两个参数：指针和值，用于执行复制初始化：

20.1.6表格34

a.construct(p,t)

效果：
    ::new((void*)p) T(t)

construct接受两个参数可以追溯到1994年（第18页）。正如您所看到的，在原始的Stepanov概念中，它并不是分配器接口的一部分（它不应该是可配置的），而只是作为放置new的包装器存在。

唯一确定的方法是询问Stepanov本人，但我认为原因是：如果您想构造某些东西，则要使用特定值进行初始化。如果您希望未初始化整数，则可以省略construct调用，因为对于POD类型不需要该函数。后来，construct和其他相关函数被捆绑到分配器中，并将容器参数化，从而为最终用户引入了一些初始化控制的丧失。

因此，缺乏默认初始化似乎是出于历史原因：当 C++ 标准化时没有人考虑到它的重要性，而后来的标准版本也不会引入破坏性变化。

- Revolver_Ocelot