为什么未初始化的容器的行为与优化不同？

Question

给定是一个具有以下元素的类：

std::array<Class*, 4> children;

在调试模式下，检查nullptr上未初始化数组的元素会返回true。

if(children[0]==nullptr)

在发布模式下（启用了优化，无论是O1，O3还是Os），检查都会返回false。

似乎元素以某种方式初始化，但访问它们仍然会导致分段错误。为避免此行为，我必须使用std::array元素显式初始化nullptr。

std::array<Class*, 4> children{{nullptr}};

为什么会这样？

编辑：在这种情况下使用的编译器是Apple LLVM 4.2 (Xcode 4.6.3)。

Answer 1

std::array是聚合，与内置数组一样，因此如果它们不是用户定义的类型，则无法保证自动初始化其元素（元素与用户定义的类型是默认构造的）。您不能依赖具有任何特定价值的元素。在您的情况下，可能是在调试（非优化）模式下，它从堆栈中分配新的空间，恰好已经被清零，但是在启用优化的情况下，编译器可能会意识到它可以重用不再需要的空间，但保留旧数据。

Answer 2

在调试模式下，行为取决于编译器。一些编译器/调试器设置魔术值（例如VS使用0xCDCDCDCD）一些使用零（完全不好）。在释放模式下，内存未初始化。这就是它可能在某些编译器的调试模式下工作的原因，但从未发布过。

Answer 3

因为未初始化（不是静态存储持续时间）变量的内容是“不确定的” - 不可能知道它将是什么，并且可能随时间而变化，这取决于任何数量的因素。

编译器将为不同的优化级别生成不同的代码，这可能会导致内存中变量的不同布局。如果要查看可预测的行为，则必须初始化变量。还有其他任何因素，它将取决于任何数量的因素，包括优化级别，你得到的“结果”。

Answer 4

Visual可以在未初始化的内存上设置幻数。 无论如何，你无法明显地测试未初始化的内存