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std::ranges::uninitialized_default_construct - cppreference.com

来自cppreference.com

在标头 <memory> 定义

调用签名

 
template< /*nothrow-forward-iterator*/ I, /*nothrow-sentinel-for*/<I> S >
    requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>>
I uninitialized_default_construct( I first, S last );
(1) (C++20 起)
(C++26 起为 constexpr)		 
template< /*nothrow-forward-range*/ R >
    requires std::default_initializable<ranges::range_value_t<R>>
ranges::borrowed_iterator_t<R>
    uninitialized_default_construct( R&& r );
(2) (C++20 起)
(C++26 起为 constexpr)		 
template< /*execution-policy*/ Ep, /*nothrow-random-access-iterator*/ I,
          /*nothrow-sized-sentinel-for*/<I> S >
    requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>>
I uninitialized_default_construct( Ep&& policy, I first, S last );
(3) (C++26 起) 
template< /*execution-policy*/ Ep, /*nothrow-sized-random-access-range*/ R >
    requires std::default_initializable<ranges::range_value_t<R>>
ranges::borrowed_iterator_t<R>
    uninitialized_default_construct( Ep&& policy, R&& r );
(4) (C++26 起)

/*execution-policy*/ 的定义见此页；其他仅用于阐述的概念的定义见此页。

1) 如同用以下方式通过默认初始化构造目标范围 [first, last) 中的元素：

for (; first != last; ++first)
    ::new (voidify(*first))
        std::remove_reference_t<std::iter_reference_t<I>>;
return first;

如果初始化中抛出了异常，那么以未指定的顺序销毁已构造的对象。

2) 同 (1)，但以 r 作为目标范围。

3,4) 同 (1,2)，但按照 policy 执行。

此页面上描述的函数式实体是算法函数对象（非正式地称为 niebloid），即：

参数

first, last - 要初始化的元素范围的迭代器-哨位对
r - 要初始化的元素 range
policy - 所用的执行策略

返回值

如上所述。

异常

构造目标范围中的元素时抛出的任何异常。

注解

如果默认初始化 std::iter_value_t<I> 对象时不调用非平凡的默认构造函数，那么实现可以跳过对象构造（而不更改可观察效果），这能由 std::is_trivially_default_constructible 检测。

功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_lib_parallel_algorithm 202506L (C++26) 并行范围算法
__cpp_lib_raw_memory_algorithms 202411L (C++26) constexpr 的 <memory> 专门算法, (1,2)

可能的实现

struct uninitialized_default_construct_fn
{
    template</*nothrow-forward-iterator*/ I, /*nothrow-sentinel-for*/<I> S>
        requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>>
    constexpr I operator()(I first, S last) const
    {
        using value_type = std::remove_reference_t<std::iter_reference_t<I>>;
        if constexpr (std::is_trivially_default_constructible_v<value_type>)
            return ranges::next(first, last); // 跳过初始化
        I rollback{first};
        try
        {
            for (; !(first == last); ++first)
                ::new (static_cast<void*>(std::addressof(*first))) value_type;
            return first;
        }
        catch (...) // 回滚：销毁构造的元素
        {
            for (; rollback != first; ++rollback)
                ranges::destroy_at(std::addressof(*rollback));
            throw;
        }
    }
    
    template</*nothrow-forward-range*/ R>
        requires std::default_initializable<ranges::range_value_t<R>>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R> operator()(R&& r) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r),
                       ranges::next(ranges::begin(r), ranges::end(r)));
    }
};

inline constexpr uninitialized_default_construct_fn uninitialized_default_construct{};

示例

#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 << "异常！\n"; }
    
    // 注意对于“平凡类型” uninitialized_default_construct 通常不以零填充给定的未初始化内存区域。
    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 << "  ";
        // 可能具有未定义行为，等待 CWG 1997 得到解决：
        // for (const char c : v) { std::cout << c << ' '; }
        for (const char c : sample)
            std::cout << c << ' ';
    }
    else
        std::cout << "未指定\n";
}

可能的输出： 

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

参阅