C++ 为什么编译器在不必将零放入数组的情况下将其放入数组？

我试图理解编译器什么时候应该初始化数组，什么时候应该默认初始化数组。我尝试两种选择：一种是原始数组，另一种是聚集在结构中的数组：

const int N = 1000;

struct A 
{
  uint32_t arr[N];

  A() = default;
};

void print(uint32_t* arr, const std::string& message)
{
  std::cout << message << ": " << 
    (std::count(arr, arr + N, 0) == N ? "all zeros" : "garbage") << std::endl;
}

int main()
{
  uint32_t arrDefault[N];
  print(arrDefault, "Automatic array,  default initialization");

  uint32_t arrValue[N] = {};
  print(arrValue, "Automatic array,  value   initialization");

  uint32_t* parrDefault = new uint32_t[N];
  print(parrDefault, "  Dynamic array,  default initialization");

  uint32_t* parrValue = new uint32_t[N]();
  print(parrValue, "  Dynamic array,  value   initialization");

  A structDefault;
  print(structDefault.arr, "Automatic struct, default initialization");

  A structValue{};
  print(structValue.arr, "Automatic struct, value   initialization");

  A* pstructDefault = new A;
  print(pstructDefault->arr, "  Dynamic struct, default initialization");

  A* psstructValue = new A();
  print(psstructValue->arr, "  Dynamic struct, value   initialization");
}

的输出仅在第一行中不同，在第一行中它还放置“全零”

在我看来，他们都错了，我所期望的是：

Automatic array,  default initialization: garbage
Automatic array,  value   initialization: all zeros
  Dynamic array,  default initialization: garbage
  Dynamic array,  value   initialization: all zeros
Automatic struct, default initialization: garbage
Automatic struct, value   initialization: garbage
  Dynamic struct, default initialization: garbage
  Dynamic struct, value   initialization: garbage

也就是说，对于原始数组（gcc除外），输出是正常的：默认值为垃圾，值为零。伟大的但对于一个结构，我希望一直都有垃圾。发件人：

默认初始化在三种情况下执行：

当构造函数初始值设定项列表中没有提到基类或非静态数据成员，并且调用了该构造函数时

默认初始化的效果是：

• 如果T是非POD（直到C++11）类类型
• 如果T是数组类型，则数组的每个元素都是 默认初始化
• 否则，什么也不做：具有自动存储持续时间的对象（及其子对象）被初始化为不确定值

在我的示例中，构造函数初始值设定项列表中没有提到非静态数据成员，它是POD类型的数组。我希望不管我的结构是如何构造的，它都有不确定的值

我的问题是：

• 为什么编译器违反了这一点？我的意思是，为什么他们在不需要的时候放零，浪费我的运行时间？我读错了吗
• 我如何强制执行这种行为以确保不浪费运行时用零填充数组
• 为什么gcc会对自动数组执行值初始化

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结构值{}是聚合初始化，因此保证为0

由于
A
没有用户提供的构造函数，因为显式默认的构造函数不计算在内，这同样适用于
A*psstructValue=new A（）中的值初始化

对于默认的初始化情况：读取未初始化的变量是UB，未定义的行为是未定义的。编译器可以做任何它想做的事情。向您显示0与崩溃一样合法。也许你偶然读到的记忆中甚至有0。可能编译器感觉像0正在初始化。从标准的角度来看，两者都同样好

也就是说，当使用发布/优化的构建进行测试时，您有更好的机会看到垃圾。调试构建倾向于做额外的事情来帮助诊断问题，包括做一些额外的初始化

（作为记录：gcc和clang with-O3乍一看似乎没有在我的Linux系统上进行不必要的初始化。然而，我在每种情况下都得到了“全零”。这似乎是偶然的。）
另一个答案并没有真正说明原因，只是在某种程度上与语言规范有关

实际原因在于初始化过程的工作方式

问自己这样一个问题：我如何知道某个东西是否已初始化

这就是为什么静态数据需要初始化，而非静态数据则不需要初始化的原因。如果您没有首先检查并将所有静态数据归零，那么静态-动态初始化过程（查找）基本上是不可能的

您会经常遇到类似于两个静态的问题，它们在初始化时倾斜地相互引用，而所有内容都会崩溃

没有这个规则，C++基本上是不可能编写编译器的。尽管还有其他初始化方案不具备这一要求，但要实现它们，需要对语言进行大的修改。
为什么编译器违反了什么？我在你的代码中没有发现任何违反标准的行为。另一方面，我可能错过了很多东西。如果值不确定，编译器不允许写零吗？@Theodoroschatzigannakis允许写零，但编译器试图生成非常优化的代码。为什么他们应该把零放进去，而他们却被允许不这样做？如果必须的话，唯一可能的原因是。值初始化意味着您得到零。零并不意味着你有值初始化。@juanchopanza我理解。但我可以清楚地看到零。为什么？很好地理解了聚合初始化。对于其余的，我不相信这些程序只是打印任何他们想要的由于UB。所有的案例都有UB，但有些有垃圾，有些没有。我相信这是因为他们诚实地查看了记忆中的正确位置。@Mikhail，正如我所说，UB是未定义的。不管怎样，编译器初始化都是完全正确的，因为您不能合法地观察到任何差异。那么您认为，编译器是否将零放在那里？我明白这是允许的，也明白我只能通过内存转储和解构来直接观察它，但是，你的说法是什么？@Mikhail我认为你为什么看到零并不重要。无论如何，你都不能依赖这两种行为。可能是编译器或操作系统空值的东西。做了一些性能测试。请看，你的答案是什么？
Automatic array,  default initialization: garbage
Automatic array,  value   initialization: all zeros
  Dynamic array,  default initialization: garbage
  Dynamic array,  value   initialization: all zeros
Automatic struct, default initialization: garbage
Automatic struct, value   initialization: garbage
  Dynamic struct, default initialization: garbage
  Dynamic struct, value   initialization: garbage