std::uninitialized_default_construct / uninitialized_value_construct

C++17 引入的这两组算法在未初始化内存区域上构造对象，区别在于初始化方式：

• uninitialized_default_construct：默认初始化（T t;，内置类型值不确定）
• uninitialized_value_construct：值初始化（T t{};，内置类型置零）

各自都有 _n 版本，用于构造指定数量的对象。

1. 引入

#include <memory>

2. 原理

template<class NoThrowForwardIt>
void uninitialized_default_construct(NoThrowForwardIt first, NoThrowForwardIt last);

template<class NoThrowForwardIt, class Size>
NoThrowForwardIt uninitialized_default_construct_n(NoThrowForwardIt first, Size n);

template<class NoThrowForwardIt>
void uninitialized_value_construct(NoThrowForwardIt first, NoThrowForwardIt last);

template<class NoThrowForwardIt, class Size>
NoThrowForwardIt uninitialized_value_construct_n(NoThrowForwardIt first, Size n);

• 迭代器要求：ForwardIterator（指向未初始化内存）。
• 复杂度：\( O(n) \) 次构造。
• 返回值：非 _n 版本返回 void；_n 版本返回末尾位置。

关键区别：

对类类型，默认构造和值构造通常等价（都调用默认构造函数）；对内置类型则不同。

3. 用法

(1) 基本用法

#include <iostream>
#include <memory>

int main()
{
    std::allocator<int> alloc;
    int* raw = alloc.allocate(3);

    // 值初始化：置零
    std::uninitialized_value_construct_n(raw, 3);
    std::cout << raw[0] << raw[1] << raw[2] << '\n';   // 000

    std::destroy_n(raw, 3);

    // 默认初始化：值不确定
    std::uninitialized_default_construct_n(raw, 3);
    // raw[0..2] 的值是不确定的，读取是未定义行为

    std::destroy_n(raw, 3);
    alloc.deallocate(raw, 3);
}

(2) 谓词与投影

没有谓词或投影参数。ranges:: 版本支持投影。

(3) 执行策略

不支持执行策略。

4. 注意事项

• 默认初始化 vs 值初始化：这是最容易混淆的地方。内置类型用默认初始化会得到不确定的值。
• std::vector<T> v(n) 用的是值初始化：所以 vector<int> v(5) 中的元素都是 0。
• 必须手动销毁。
• 目标必须是未初始化内存。
• _n 版本的 n 非负。

5. 相关算法

• uninitialized_copy：拷贝构造
• uninitialized_fill：填充值
• construct_at：在单个地址构造
• destroy：销毁对象