未初始化引用是zero-initialized吗？未初始化标量是default-initialized吗？

三个表述的判断结果 #

• 「未初始化的引用属于zero-initialized」：❌ 错误
• 「未初始化的标量属于default-initialized」：❌ 错误
• 「其余任何未初始化实体既不属于zero-initialized，也不属于default-initialized」：✅ 正确

判断依据 #

以下规则来自C++标准[dcl.init.general/6]与[dcl.init.general/7]：

对类型T的对象或引用执行zero-initialize指：

• 若T为标量类型，将对象初始化为整数字面量0转换为T后得到的值；
• 若T为（可带cv限定符的）非联合体类类型，其填充位被初始化为零比特，每个非静态数据成员、每个非虚基类子对象，若该对象不是基类子对象，则每个虚基类子对象均执行zero-initialize；
• 若T为（可带cv限定符的）联合体类型，其填充位被初始化为零比特，对象的首个非静态具名数据成员执行zero-initialize；
• 若T为数组类型，每个元素均执行zero-initialize；
• 若T为引用类型，不执行任何初始化。

对类型T的对象执行default-initialize指：

• 若T为（可带cv限定符的）类类型（[class]），则考虑构造函数，枚举适用构造函数（[over.match.ctor]），通过重载决议（[over.match]）选择最适配空初始化器()的构造函数，调用选中的构造函数并传入空参数列表完成对象初始化；
• 若T为数组类型，每个元素均执行default-initialize；
• 其他情况，不执行任何初始化。

详细解释 #

1. 针对引用的zero-initialize规则明确说明，对引用执行零初始化时不会做任何操作，不存在“未初始化的引用属于zero-initialized”的情况，且C++中引用本身要求必须绑定到合法实体，未绑定的引用本身属于未定义行为，更不属于任何初始化分类。
2. 标量的default-initialize规则仅说明“对标量执行default-initialize时不做初始化”，反过来未初始化的标量可能来自多种场景，比如静态存储期的未初始化标量实际属于zero-initialized范畴，不能直接把所有未初始化标量都归为default-initialized，逻辑上不能倒推。
3. 结合两个初始化规则的覆盖范围，除开以上提到的场景外，其余未初始化实体确实既不属于zero-initialized，也不属于default-initialized。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Géry Ogam