std::construct_at如何实现支持常量表达式的默认初始化？

结论 #

可以实现，C23标准库已经提供了原生支持，C20环境也可以自己实现符合常量表达式要求的版本。

具体说明 #

std::construct_at不传参数时的行为是值初始化（等价于::new (p) T()），和你需要的默认初始化（等价于::new (p) T）的核心差异是：对于内置类型、没有用户提供的默认构造函数的类类型，值初始化会执行零初始化，而默认初始化会保留未初始化状态。

方案1：直接使用C++23标准库工具

C++23已经新增了标准库函数std::default_construct_at，完全匹配你的需求：

• 语义等价于::new (p) T的默认初始化
• 原生支持常量表达式场景
• 无需额外自定义实现

方案2：C++20环境自定义实现

C++20已经允许在常量表达式中使用布置new，你可以自己实现对应函数：

#include <type_traits>
#include <memory>

template<std::default_initializable T>
constexpr T* default_construct_at(T* p)
    noexcept(std::is_nothrow_default_constructible_v<T>)
{
    return ::new (const_cast<void*>(static_cast<const volatile void*>(p))) T;
}

该实现和std::construct_at的异常安全性、常量表达式支持能力完全一致，唯一区别就是执行默认初始化而非值初始化。

注意事项 #

默认初始化仅对满足std::default_initializable<T>约束的类型合法，对于没有默认构造函数的类型无法使用该操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者geza