指定构造函数时列表初始化的行为差异及相关疑问

class A {
public:
    int x;

    A() {
        std::cout << "Constructor Called !" << std::endl;
    }
    A(int y):x(y) {
        std::cout << "Constructor Param Called !" << std::endl;
    }

    A(const A& copy) {
        std::cout << "Copy Constructor Called !" << std::endl;
    }
};

class B {
public:
    A value;
    //B(const A& val) : value(val){}
};

int main(){
    B b { A(22)};
}

问题 #

1. 为何注释与不注释B的构造函数时输出不同？（我了解过aggregate class和aggregate initialization，是否与此相关？）
2. aggregate initialization与direct initialization有何区别？

解答 #

问题1：输出差异的原因

确实和**聚合类（aggregate class）以及聚合初始化（aggregate initialization）**直接相关：

• 注释掉B的构造函数时，B符合聚合类的判定条件（无用户声明的构造函数、无私有/保护非静态成员、无虚函数、无基类等）。此时B b { A(22)};属于聚合初始化——编译器会直接在B的成员value的内存位置，用A(22)的参数构造对象，相当于直接调用A的带参构造，而且编译器会优化掉原本可能出现的拷贝/移动操作（哪怕拷贝构造有打印副作用也不会执行），所以只输出Constructor Param Called !。
• 取消注释B的构造函数后，B不再是聚合类，此时B b { A(22)};会触发你定义的B的构造函数：先创建临时对象A(22)（输出带参构造日志），再把这个临时对象传给B的构造函数参数，随后在B的初始化列表中value(val)是对value做拷贝初始化，因此会调用A的拷贝构造函数，最终输出两行日志。

问题2：聚合初始化与直接初始化的区别

• 适用场景不同：
  • 聚合初始化仅针对聚合类型生效，包括数组、满足条件的类（无用户声明构造函数、无私有/保护非静态成员、无虚函数、无基类等）。
  • 直接初始化是通用的对象初始化方式，所有能通过构造函数创建的类型都能使用。
• 初始化逻辑不同：
  • 聚合初始化是逐个初始化对象的成员，不需要调用类的构造函数（针对聚合类而言），直接用初始化列表中的值对应初始化每个成员。比如对聚合类B，B b {A(22)}就是直接构造b.value，而非先构造临时对象再拷贝。
  • 直接初始化是通过调用目标类型的构造函数来创建对象，常见形式有T obj(args);、T obj{args};（当不属于聚合初始化场景时），比如A a(22)就是直接调用A的带参构造函数初始化a。
• 优化特性不同：
  • 聚合初始化中，编译器可以直接跳过临时对象的拷贝/移动步骤，直接在成员的内存位置构造目标对象（如问题1中注释构造函数的情况）。
  • 直接初始化若涉及临时对象传递，是否能优化取决于具体场景和编译器版本，像问题1中取消注释构造函数的情况，因为构造函数参数传递会触发拷贝，即使C++17有保证拷贝消除，但由于你的拷贝构造有显式副作用，编译器会执行该拷贝构造逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MellowPotato