C++中含用户提供构造函数基类的类类型变量零初始化问题

前置事实确认 #

你对struct B的构造函数属性判断完全正确：

• B没有用户声明的默认构造函数，编译器会隐式生成默认构造函数
• 该默认构造函数是非平凡的：因为需要调用基类A的自定义构造函数
• 该默认构造函数不属于「用户提供」的范畴：你没有手动在B的定义中编写该构造函数

b1初始化行为分析 #

B b1 = B();中B()触发值初始化，最终行为由你使用的C++标准版本决定：

C++03规则 #

值初始化时，只要类拥有非平凡默认构造函数，就直接调用默认构造函数，不会提前做零初始化：

• 调用B的隐式默认构造函数，会先调用A的构造函数，将x、y初始化为0
• B的隐式构造函数不会初始化int类型成员z，因此z是未定义的不确定值
• 最终b1没有完成全对象零初始化

C++11及更新版本规则 #

值初始化规则被修改：如果类没有用户提供的默认构造函数，会先对整个对象做零初始化，再调用默认构造函数：

• 零初始化阶段：整个b1对象的内存被清零，x、y、z都被设为0
• 调用B的隐式默认构造函数：再次调用A的构造函数将x、y设为0，不会修改z的值
• 最终b1的所有成员都是0，完成零初始化

b2初始化行为分析 #

B b2{};的行为同样和C++标准相关：

C11 ~ C14规则 #

有基类的类不属于聚合类型，因此B{}触发值初始化，行为和B()完全一致：C11/14下b2全零初始化，C03下z为不确定值。

C++17及更新版本规则 #

C++17允许拥有公开非虚基类的类成为聚合类型，因此B{}触发聚合初始化：

• 空初始化列表会对所有未显式指定初始化器的成员/基类执行零初始化
• 基类A被零初始化后调用构造函数，x、y为0；成员z直接被零初始化
• 无论任何情况，b2的所有成员都是0，完成零初始化

实际开发表现 #

当前主流编译器（GCC、Clang、MSVC）默认使用C17及以上标准，因此实际开发中你看到的b1、b2都会是全零状态。如果手动指定C03标准编译，b1的z会是未初始化的随机值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Markus