std::ranges::uninitialized_default_construct

定义在头文件 `<memory>` 中
调用签名
template< no-throw-forward-iterator I, no-throw-sentinel-for<I> S > requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>> I uninitialized_default_construct( I first, S last );	(1)	(自 C++20 起)
template< no-throw-forward-range R > requires std::default_initializable<ranges::range_value_t<R>> ranges::borrowed_iterator_t<R> uninitialized_default_construct( R&& r );	(2)	(自 C++20 起)

1) 在由范围 [first, last) 指定的未初始化存储中，构造类型为 std::iter_value_t<I> 的对象，如同通过值初始化一样，例如：

for (; first != last; ++first)
    ::new (static_cast<void*>(std::addressof(*first)))
        std::remove_reference_t<std::iter_reference_t<I>>;

如果在初始化期间抛出异常，则已经构造的对象将以不确定的顺序销毁。

2) 与 (1) 相同，但使用 r 作为范围，如同使用 ranges::begin(r) 作为 first，以及使用 ranges::end(r) 作为 last。

此页面上描述的函数式实体是 niebloids，也就是说

在调用任何一个时，不能指定显式模板参数列表。
它们都不对依赖于参数的查找可见。
当任何一个实体通过正常的无限定查找作为函数调用运算符左侧的名称找到时，依赖于参数的查找被禁止。

实际上，它们可能作为函数对象实现，或者使用特殊的编译器扩展。

[编辑] 参数

first, last	-	表示要初始化元素范围的迭代器-哨兵对
r	-	要初始化元素的范围

[编辑] 返回值

等于 last 的迭代器。

[编辑] 复杂度

从 first 到 last 的距离的线性时间。

[编辑] 异常

在目标范围中构造元素时抛出的异常（如果有）。

[编辑] 备注

如果在默认初始化一个 std::iter_value_t<I> 对象时没有调用非平凡的默认构造函数，则实现可能会跳过对象的构造（不改变可观察到的效果），这可以通过 std::is_trivially_default_constructible_v 检测。

[编辑] 可能的实现

struct uninitialized_default_construct_fn
{
    template<no-throw-forward-iterator I, no-throw-sentinel-for<I> S>
    requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>>
    I operator()(I first, S last) const
    {
        using ValueType = std::remove_reference_t<std::iter_reference_t<I>>;
        if constexpr (std::is_trivially_default_constructible_v<ValueType>)
            return ranges::next(first, last); // skip initialization
        I rollback{first};
        try
        {
            for (; !(first == last); ++first)
                ::new (const_cast<void*>(static_cast<const volatile void*>
                    (std::addressof(*first)))) ValueType;
            return first;
        }
        catch (...) // rollback: destroy constructed elements
        {
            for (; rollback != first; ++rollback)
                ranges::destroy_at(std::addressof(*rollback));
            throw;
        }
    }
 
    template<no-throw-forward-range R>
    requires std::default_initializable<ranges::range_value_t<R>>
    ranges::borrowed_iterator_t<R>
    operator()(R&& r) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r));
    }
};
 
inline constexpr uninitialized_default_construct_fn uninitialized_default_construct{};

[编辑] 示例

运行此代码

#include <cstring>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
 
int main()
{
    struct S { std::string m{"▄▀▄▀▄▀▄▀"}; };
 
    constexpr int n{4};
    alignas(alignof(S)) char out[n * sizeof(S)];
 
    try
    {
        auto first{reinterpret_cast<S*>(out)};
        auto last{first + n};
 
        std::ranges::uninitialized_default_construct(first, last);
 
        auto count{1};
        for (auto it{first}; it != last; ++it)
            std::cout << count++ << ' ' << it->m << '\n';
 
        std::ranges::destroy(first, last);
    }
    catch (...) { std::cout << "Exception!\n"; }
 
    // Notice that for "trivial types" the uninitialized_default_construct
    // generally does not zero-fill the given uninitialized memory area.
    constexpr char sample[]{'A', 'B', 'C', 'D', '\n'};
    char v[]{'A', 'B', 'C', 'D', '\n'};
    std::ranges::uninitialized_default_construct(std::begin(v), std::end(v));
    if (std::memcmp(v, sample, sizeof(v)) == 0)
    {
        std::cout << "  ";
        // Maybe undefined behavior, pending CWG 1997:
        // for (const char c : v) { std::cout << c << ' '; }
        for (const char c : sample)
            std::cout << c << ' ';
    }
    else
        std::cout << "Unspecified\n";
}

可能的输出

1 ▄▀▄▀▄▀▄▀
2 ▄▀▄▀▄▀▄▀
3 ▄▀▄▀▄▀▄▀
4 ▄▀▄▀▄▀▄▀
  A B C D

[编辑] 缺陷报告

以下行为改变的缺陷报告被追溯地应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	发布的行为	正确行为
LWG 3870	C++20	此算法可能会在 const 存储器上创建对象	保持禁止

[编辑] 参见

ranges::uninitialized_default_construct_n (C++20)	通过默认初始化在由起始位置和计数定义的未初始化内存区域中构造对象 (niebloid)[编辑]
ranges::uninitialized_value_construct (C++20)	通过值初始化在由范围定义的未初始化内存区域中构造对象 (niebloid)[编辑]
ranges::uninitialized_value_construct_n (C++20)	通过值初始化在由起始位置和计数定义的未初始化内存区域中构造对象 (niebloid)[编辑]
uninitialized_default_construct (C++17)	通过默认初始化在由范围定义的未初始化内存区域中构造对象 (函数模板) [编辑]

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