申报空/默认构造函数

Question

在C++ 14有几种方法来声明一个空的构造

class C1 { 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 

class C2 { 
    int* ptr = nullptr; 
    int val = 0; 
}; 

class C3 { 
    constexpr C3() noexcept = default; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 

class C4 { 
    constexpr C4() noexcept = default; 
    int* ptr = nullptr; 
    int val = 0; 
}; 

class C5 { 
    constexpr C5() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} = default; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 

class C6 { 
    constexpr C6() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} {} 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 

class C7 { 
    constexpr C7() noexcept; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 
constexpr C7::C7() noexcept = default; 

class C8 { 
    constexpr C8() noexcept; 
    int* ptr = nullptr; 
    int val = 0; 
}; 
constexpr C8::C8() noexcept = default; 

class C9 { 
    constexpr C9() noexcept; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 
constexpr C9::C9() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} = default; 

class C10 { 
    constexpr C10() noexcept; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 
constexpr C10::C10() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} {} 

我想知道，什么是所有这些类与之间有什么确切的差别类是严格等价的，并且会根据C++标准生成完全相同的行为。

Answer 1

class C1 { 
    int* ptr; 
    int val; 
} 

该编译将声明和定义一个公共平凡的noexcept默认ctor。微不足道的，它不会执行任何成员的初始化。 用户可以缺省初始化之间进行选择（这将不执行数据成员中的任何INIT）或值初始化（将零初始化数据成员）：

C1 x;  // default-initialized 
C1 y = C1(); // value-initialized 

平凡缺省构造函数具有影响对象的生命期和班级的POD。

如果C1是一个struct（即数据成员公职），这将是一个总：

C1 a {nullptr, 42}; 
C1 z{};  // aggregate-initialized, but same effects as for y 

尽管默认的构造函数不是constexpr，您可以创建中不断此类的实例表达式：不重要的是，默认的ctor不会在值初始化中（也不在集合初始化中）调用。

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class C2 { 
    int* ptr = nullptr; 
    int val = 0; 
}; 

编译器将声明和定义一个公共constexpr和noexcept默认构造函数，它根据其NSDMIs初始化数据成员（非静态数据成员初始化，即= x;）。默认值和初始值都会调用默认的ctor并初始化成员。根据C++ 14规则，一个struct C2将是一个聚合。

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class C3 { 
    constexpr C3() noexcept = default; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 

是非法的，因为构造函数，编译器会宣布自己（见C1）不会constexpr。它不是constexpr，因为它不初始化所有数据成员。请注意，OP中所有用户声明的ctors都是（隐式）私有的。

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class C4 { 
    constexpr C4() noexcept = default; 
    int* ptr = nullptr; 
    int val = 0; 
}; 

同C2。

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class C5 { 
    constexpr C5() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} = default; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 

Gramatically非法的。你不能只默认函数体，你必须默认整个构造函数。

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class C6 { 
    constexpr C6() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} {} 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 

相同的效果C2，除了这是一个私人的构造函数和struct C6将不再是一个聚合，因为这是构造函数用户提供的。

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class C7 { 
    constexpr C7() noexcept; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 
constexpr C7::C7() noexcept = default; 

非法出于同样的原因为C3。

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class C8 { 
    constexpr C8() noexcept; 
    int* ptr = nullptr; 
    int val = 0; 
}; 
constexpr C8::C8() noexcept = default; 

由于构造函数没有在其第一声明违约，这是（私人）用户提供默认构造函数。因此，行为与C6相同。

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class C9 { 
    constexpr C9() noexcept; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 
constexpr C9::C9() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} = default; 

非法出于同样的原因为C3。

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class C10 { 
    constexpr C10() noexcept; 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 
constexpr C10::C10() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} {} 

同C8; constexpr函数隐式内联。

Answer 2

这些都产生相同的行为，但与差别不大编译时。 的firstand第二个是如此的简单，所以..从第三个 开始当您使用构造函数

class C3 { 
    constexpr C3() noexcept = default; 
    int* ptr; 
    int val; 
} 

使用constexpr值在任何情况下，我们也可以使用续不改变，并通过使用noexcept我们正在检查是否返回true，否则在编译时同样适用于其他所有的（只是为了理解）

class C6 { 
    constexpr C6() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} {} 
    int* ptr; 
    int val; 
}; 

如果我们谈论它，然后我们正在做的成员初始化，这是相当快的编译时间被保存毫秒级对于大型项目来说非常重要。 这是一个有点差别，我可以告诉希望它会有用甚至很少。

Answer 3

一些上面的代码的代码是非法的，将无法编译。我将通过这些错误并解释他们为什么是错误。

class C3 { 
    constexpr C3() noexcept = default; 
    // A constexpr constructor cannot be defaulted since the default 
    // version of the constructor is not constexpr. In this case, you will 
    // thus have to always explicitly define a constexpr constructor. 
// ... 
}; 

// For C4, on the other hand, defaulting the constexpr will work since 
// you gave default (constant) values for all members. The default 
// constructor will not have to care about them. 

class C5 { 
    constexpr C5() noexcept : ptr{nullptr}, val{0} = default; 
    // Besides this being invalid syntax, you are implicitly defining 
    // a constructor, and then using the default version of it, which 
    // does not make sense. 
// ... 
}; 

// The rest of the errors are just plain reproduction in a slightly 
// amended form. 

除此之外，（有效）的代码会产生完全相同的运行时 -behavior;构造函数声明constexpr会，如果在一个constexpr -context使用，在编译时（这是一件好事，因为通常可以节省一些计算）进行评估。一个例子是：

constexpr auto some_c10 = C10{}; 
// or 
constexpr void do_something() { // works for constexpr functions as well! yay! 
    auto some_other_c10 = c10{}; 
} 

这是值得注意的是，非constexpr的some_c10 -version将调用完全相同constexpr版本的构造函数在运行时，除非指定非costexpr版本，而这个版本将在编译时评估constexpr构造函数。这里的constexpr -context显然是通过使用constexpr关键字创建的;省略它会导致非constexpr -version除非一个聪明的编译器选择来声明它constexpr反正。另外，第一个类将隐含地创建一个简单的构造函数，也就是说，构造函数不会执行任何动作并保持值未初始化（从不在此处：它会创建一个简单的构造函数，但由于给定的类型是类，他们有非静态私有成员，这将阻止一个编译器定义这样一个构造函数。声明C1一个struct会虽然工作）。

除此之外，真的是有在你找到了各种各样的拼写没有区别。这主要是表达完全相同的东西的另一种方式。尽管几乎所有情况下，函数的线外定义都应该是首选解决方案。