std::ranges::uninitialized_default_construct_n

定义在头文件 `<memory>` 中
调用签名
template< no-throw-forward-iterator I > requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>> I uninitialized_default_construct_n( I first, std::iter_difference_t<I> n );		(自 C++20 起)

在从 first 开始的未初始化内存区域中构造 n 个 std::iter_value_t<I> 类型对象，如同使用

for (; n-- > 0; ++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，则已构造的对象将以未指定顺序销毁。

此页面上描述的类函数实体是niebloids，即

调用任何这些实体时都不能指定显式模板参数列表。
它们都不对与参数相关的查找可见。
当它们中的任何一个通过普通无限定查找作为函数调用运算符左侧的名称找到时，与参数相关的查找将被禁止。

在实践中，它们可以用函数对象实现，也可以使用特殊的编译器扩展。

[编辑] 参数

first	-	要初始化的元素范围的开始
n	-	要构造的元素数量

[编辑] 返回值

对象范围的结束（即 ranges::next(first, n)）。

[编辑] 复杂度

与 n 成线性关系。

[编辑] 异常

在目标范围中元素构造期间抛出的异常（如果有）。

[编辑] 备注

如果在对 std::iter_value_t<I> 对象进行默认初始化时，没有调用非平凡的默认构造函数，则实现可以跳过对象的构造（而不会改变可观察到的效果），这可以通过 std::is_trivially_default_constructible_v 检测到。

[编辑] 可能实现

struct uninitialized_default_construct_n_fn
{
    template<no-throw-forward-iterator I>
    requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>>
    I operator()(I first, std::iter_difference_t<I> n) 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, n); // skip initialization
        I rollback{first};
        try
        {
            for (; n-- > 0; ++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;
        }
    }
};
 
inline constexpr uninitialized_default_construct_n_fn uninitialized_default_construct_n{};

[编辑] 示例

运行这段代码

#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 = std::ranges::uninitialized_default_construct_n(first, n);
 
        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_n
    // generally does not zero-fill the given uninitialized memory area.
    constexpr int sample[]{1, 2, 3, 4, 5, 6};
    int v[]{1, 2, 3, 4, 5, 6};
    std::ranges::uninitialized_default_construct_n(std::begin(v), std::size(v));
    if (std::memcmp(v, sample, sizeof(v)) == 0)
    {
        // Maybe undefined behavior, pending CWG 1997:
        // for (const int i : v) { std::cout << i << ' '; }
        for (const int i : sample)
            std::cout << i << ' ';
    }
    else
        std::cout << "Unspecified!";
    std::cout << '\n';
}

可能的输出

1 █▓▒░ █▓▒░
2 █▓▒░ █▓▒░
3 █▓▒░ █▓▒░
4 █▓▒░ █▓▒░
1 2 3 4 5 6

[编辑] 缺陷报告

以下行为更改的缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

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

[编辑] 参见

ranges::uninitialized_default_construct (C++20)	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 (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数量定义的未初始化内存区域中构造对象 (niebloid)[编辑]
uninitialized_default_construct_n (C++17)	通过默认初始化在由起始位置和数量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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