std::ranges::uninitialized_default_construct_n

在标头 `<memory>` 定义

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 );		(C++20 起)

以默认初始化在始于 first 的未初始化存储中构造 n 个 std::iter_value_t<I> 类型对象，如同用

for (; n-- > 0; ++first)
  ::new (const_cast<void*>(static_cast<const volatile void*>(std::addressof(*first))))
      std::remove_reference_t<std::iter_reference_t<I>>;

若初始化期间抛出异常，则按未指定顺序销毁已构造的对象。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid，即：

调用它们中的任何一个时不能显式指定模板实参。
它们都不对实参依赖查找可见。
在通过函数调用运算符左侧的名字进行无限定查找，找到它们之一时，禁止实参依赖查找。

实际上，它们能以函数对象，或者某些特殊编译器扩展实现。

参数

first, last	-	要初始化的元素范围
n	-	要构造的元素数

返回值

对象范围的末尾（即 ranges::next(first, n) ）。

复杂度

与 n 成线性。

异常

构造目标范围中的元素时抛出的异常，若存在。

注解

若默认初始化 std::iter_value_t<I> 对象时不调用非平凡的默认构造函数，则实现可以跳过对象构造（而不更改可观察作用），这能由 std::is_trivially_default_constructible_v 检测。

可能的实现

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); // 跳过初始化
        I rollback {first};
        try {
            for (; n-- > 0; ++first)
                ::new (const_cast<void*>(static_cast<const volatile void*>
                        (std::addressof(*first)))) ValueType;
            return first;
        } catch (...) { // 回滚：销毁已构造的元素
            for (; rollback != first; ++rollback)
                ranges::destroy_at(std::addressof(*rollback));
            throw;
        }
    }
};
 
inline constexpr uninitialized_default_construct_n_fn uninitialized_default_construct_n{};

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 = 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"; }
 
    // 注意 uninitialized_default_construct_n 对“平凡类型”
    // 通常不会以零填充给定的未初始化内存区域。
    constexpr int etalon[] { 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, etalon, sizeof(v)) == 0) {
        // 可能为未定义行为，待决的 CWG 1997 ：
        // for (const int i : v) { std::cout << i << ' '; }
        for (const int i : etalon) { 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

参阅

ranges::uninitialized_default_construct (C++20)	在范围所定义的未初始化的内存区域以默认初始化构造对象 (niebloid)
ranges::uninitialized_value_construct (C++20)	在范围所定义的未初始化的内存区域以值初始化构造对象 (niebloid)
ranges::uninitialized_value_construct_n (C++20)	在起始与计数所定义的未初始化的内存区域以值初始化构造对象 (niebloid)
uninitialized_default_construct_n (C++17)	在起始和计数所定义的未初始化内存区域用默认初始化构造对象 (函数模板)

编译器支持
自立实现与有宿主实现
语言
标准库
标准库标头
具名要求
功能特性测试宏 (C++20)
语言支持库
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