堆上的结构数组未正确初始化

Question

我以为我知道如何在 C++ 中处理内存管理，但这让我很困惑：

考虑以下代码：

struct A {
    int i;
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    A a{ 5 }; //Constructs an A object on the stack
    A* b = new A{ 7 }; //Constructs an A object on the heap and stores a pointer to it in b
    A* c = new A[] { //Construct an array of A objects on the heap and stores a pointer to it in c
        { 3 },
        { 4 },
        { 5 },
        { 6 }
    };
    std::cout << "a: " << a.i << "\n"; //Prints 'a: 5'
    std::cout << "b: " << b->i << "\n"; //Prints 'b: 7'
    std::cout << "c: " << c[0].i << "; " << c[1].i << "; " << c[2].i << "; " << c[3].i << "\n"; 
    //Prints 'c: -33686019; -1414812757; -1414812757; -1414812757'

    delete b;
    delete[] c;
    return 0;
}

我不明白为什么 c 的最后打印输出会打印出那些奇怪的数字。如果我像这样向 A 添加构造函数：

struct A {
    A(int i) : i{i} {}
    int i;
};

那么最后打印出来的输出变成：

'c: 3; 4; 5; 6'

理应如此。但是现在 delete[] c; 会给我一个运行时错误（看起来不是异常），上面写着 MyGame.exe has triggered a breakpoint. （我在 VS2013 中工作）。

此外，如果我将行 A* c = new A[] { 更改为 A* c = new A[4] {，错误就会消失，一切都会按预期进行。

所以我的问题是： 为什么会有奇怪的数字？如果我不定义构造函数，数组中的 A 对象是否会以某种方式正确构造？为什么我需要显式指定数组大小，即使它会编译并且 link 没有编译也很好？以这种方式初始化堆栈上的数组不会给我运行时错误（我测试过它是肯定的）。

Answer 1

这是一个错误：

A* c = new A[] { {3}, {4}, {5}, {6} };

您必须将维度放在 [] 内。使用 new 时，无法从初始化列表中推导出数组维数。

在这里输入 4 可以使您的代码对我来说正常工作。

您的编译器显然有一个 "extension" 将 new A[] 视为 new A[1]。

如果您在标准模式下编译（使用 gcc 或 clang，-std=c++14 -pedantic），这总是一个好主意，编译器会告诉您类似这样的事情。将警告视为错误，除非您真的确定它们不是错误:)

Answer 2

Why the weird numbers?

因为没有分配内存来支持它们。指针指向 Crom 知道什么。该结构不应编译。

Won't the A objects in the array get properly constructed somehow if I don't define a constructor?

如果没有构造函数，所有成员都将被初始化为其默认值。 int 和大多数普通旧数据类型都没有定义默认值。在一个典型的实现中，他们得到任何恰好已经在他们分配的内存块中的值。如果成员对象的类型没有默认构造函数并且无法创建默认构造函数，则会出现编译器错误。

And why do I need to specify the array size explicitly even though it will compile and link just fine without?

它不应该编译，数组的大小（未指定和自身错误）与初始化列表中的元素数量不匹配，所以编译器有一个错误。此时不涉及链接器。

Initializing arrays on the stack this way does not give me a runtime error (I tested it to be sure).

在静态版本中，编译器可以计算初始化列表中元素的数量。为什么带有 new 的动态版本不能，得说我没有好的答案。你可能认为计算初始化列表很简单，所以有更深层次的东西阻止它。辩论然后批准该标准的人要么从未考虑过以这种方式分配动态数组，要么找不到使其在所有情况下都能正常工作的好方法。同样的原因可变长度数组仍然不在标准中。

"And why do I need to specify the array size explicitly even though it will compile and link just fine without? It shouldn't compile, ...." To be clear: If I add the constructor to A and run it, it runs just fine up until the delete[] statement. Only then it crashes but cout << c[0] works as 'expected'

这是因为你运气不好。该构造函数正在写入您的程序拥有的内存，但没有分配给 c。打印这些值是可行的，但是此时应该在内存中的任何内容都已被覆盖。这可能迟早会导致您的程序崩溃。这次是晚了。

我的怀疑，这是基于特定的猜测，因为你已经冒险进入未定义的领域，delete[] 上的崩溃是因为

A* c = new A[]

已分配 A[1] 并将其分配给 c 而不是编译失败。 c 有一个 A 可以使用。 initializer list 尝试填充 4 并将 3 写入 c[0] 和 4,5, 6 over the heap control information that delete 需要将数据放回。在删除尝试使用被覆盖的信息之前，一切看起来都很好。

Oh and this:"Without a constructor all of the members will be initialized to their defaults. int's and most Plain Old Datatypes have no defined default value.". For structs a user defined ctor seems optional because you can initialize a struct by providing arguments corresponding to its data fields.

结构对数据封装的态度比 class 更宽松，默认为 public 访问，而 class 默认为 private。我从未尝试过，但我敢打赌，您可以使用相同的结构技巧来初始化 class 的所有 public 成员。

好的。刚试过了。适用于 GCC 4.8.1。如果不在标准中查找，一般不会提出该声明。必须得到它的副本。

堆上的结构数组未正确初始化

Array of structs on heap not properly initialized

c++

arrays

structure

heap-memory