平凡默认可构造类型性能优势解析：Foo/Baz为何无法获同等优化？

首先看三个C++结构体定义：

struct Foo
{
    // 导致默认构造函数被删除
    constexpr explicit Foo(int i) noexcept : _i(i) {}
private:
    int _i;
};

// 与Foo相同，但恢复并显式默认默认构造函数
struct Bar
{
    constexpr Bar() noexcept = default;
    constexpr explicit Bar(int i) noexcept : _i(i) {}

private:
    int _i;
};

// 与Bar相同，但成员变量使用大括号或等号初始化器（此处为大括号）
struct Baz
{
    constexpr Baz() noexcept = default;
    constexpr explicit Baz(int i) noexcept : _i(i) {}

private:
    int _i{};
};

以下断言在C++20中均成立：

static_assert(not std::is_trivially_default_constructible_v<Foo>);
static_assert(std::is_trivially_default_constructible_v<Bar>);
static_assert(not std::is_trivially_default_constructible_v<Baz>);

可见仅Bar属于平凡默认可构造类型，下面针对两个核心问题解答：

1. 平凡默认可构造的特性为何能支持性能优化？ #

平凡默认可构造的核心是类型的默认构造行为完全由编译器生成，无任何用户自定义初始化逻辑，且所有成员都是平凡构造的。这给编译器和标准库带来两个关键优化空间：

• 跳过构造函数调用：比如std::vector扩容时，不需要循环调用默认构造函数初始化每个元素，直接用底层内存分配（如malloc）开辟整块内存即可，省去大量函数调用开销。
• 内存级批量操作替代对象操作：可以用memcpy、memset这类高效内存操作函数批量处理对象，而非执行对象层面的复制/构造逻辑，大幅提升批量操作的速度。
• 利用未初始化内存：对于内置类型成员，平凡构造不会强制初始化，标准库可以直接在后续步骤中覆盖赋值，避免不必要的零初始化开销。

2. 编译器或std::vector实现为何无法对Foo和Baz应用相同的优化？ #

针对Foo： #

Foo因用户自定义了带参构造函数，编译器自动删除了默认构造函数。std::vector扩容时，无法通过默认构造创建新内存区域的元素，只能将原有元素逐一复制/移动到新内存。这种逐个对象的操作开销远高于直接分配内存，尤其在元素数量较多时，性能差距会被放大。

针对Baz： #

Baz虽然显式默认了默认构造函数，但成员_i使用了_i{}初始化器，这会让编译器生成的默认构造函数不再是平凡的——它必须执行对_i的零初始化逻辑。此时编译器无法跳过构造步骤，必须为每个Baz对象执行初始化操作，也就无法使用内存批量分配的优化，只能逐个构造元素，带来额外的初始化开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者supernun