为何=default默认构造函数仅适配类指针？栈实例化报错解析

问题 #

我编写了一个带默认构造函数的类示例，代码如下：

class Foo {
public:
    int x;
    Foo() = default;
};

int main() {    
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        Foo* b = new Foo();
        std::cout << b->x << std::endl;
    }

这段代码运行正常，但当我在栈上实例化类对象（如Foo b）时，却出现“未初始化的局部变量'b'被使用”的错误。然而，若将构造函数改为Foo() {}，Foo b的实例化就能正常运行，且b.x会输出预期的随机垃圾值。

请问为何使用=default的默认构造函数无法在栈上实例化类？我使用MSVC C++17编译代码。

解答 #

这是因为=default和手动编写空构造函数Foo() {}在C++标准中的语义完全不同：

• 使用Foo() = default;时，这个构造函数属于平凡默认构造函数，它的行为和C语言结构体的默认初始化规则一致：栈上的对象执行默认初始化时，不会自动初始化成员变量。MSVC编译器会检测到这种未初始化的局部变量使用，进而抛出警告或错误。
• 手动编写Foo() {}时，这个构造函数是非平凡构造函数，它的函数体为空，但编译器会认为成员变量已经被构造函数处理过，不会再触发未初始化变量的检测，因此你能看到b.x输出随机垃圾值。

另外需要注意初始化方式的区别：

• 你用new Foo()时，带括号的形式会触发值初始化：即便构造函数是平凡的，也会对对象成员进行值初始化（比如int类型会被置零），所以堆上的对象不会有未初始化问题。
• 栈上的Foo b执行的是默认初始化，平凡构造函数不会初始化成员，这才导致了编译器的报错。

本质上，=default保留了C风格的默认初始化行为，而手动空构造函数改变了初始化语义，让编译器不再检测成员未初始化的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kaiyakha