ProgramaciónDesarrollador C++

¿Cuál es la diferencia entre la inicialización directa e indirecta de objetos en C++ y cuáles pueden ser las consecuencias al trabajar con tipos integrados y tipos definidos por el usuario?

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Respuesta

En C++ se distingue entre inicialización directa (direct) e inicialización indirecta (copy) de objetos:

  • Inicialización directa:

    MyClass obj(arg1, arg2); int x(5);

    Para las clases, se llama directamente al constructor apropiado.

  • Inicialización indirecta:

    MyClass obj = MyClass(arg1, arg2); int x = 5;

    Esto crea un objeto temporal y luego lo copia (o lo mueve) (utiliza el constructor de copia/movimiento).

Diferencias:

  1. Para tipos integrados, el comportamiento es idéntico. Para clases, puede haber un conjunto diferente de constructores llamados o incluso inicialización prohibida.
  2. La lista de inicialización de miembros no siempre es equivalente para los diferentes métodos de inicialización debido a los requisitos del compilador.
  3. La eliminación de copias (optimización del compilador para evitar copias innecesarias) a menudo anula la diferencia (pero no siempre, especialmente antes de C++17).

Ejemplo:

struct NonCopyable { NonCopyable(int) {} NonCopyable(const NonCopyable&) = delete; }; NonCopyable a(5); // OK: inicialización directa NonCopyable b = NonCopyable(5); // OK con optimización, error antes de C++17 sin ella NonCopyable c = 5; // Error: no hay constructor de copia

Pregunta con trampa

"¿Puede la inicialización por copia (copy-initialization) provocar más llamadas a constructores que la inicialización directa (direct-initialization), si se utiliza C++11 y se tiene un compilador optimizador activado?"

Respuesta: Teóricamente — sí. Sin la eliminación de copias, la inicialización por copia crea un objeto temporal, luego llama al constructor de copia o de movimiento. La inicialización directa siempre llama solo al constructor principal. Sin embargo, los compiladores modernos con optimización habilitada (C++17 en adelante) eliminan esta diferencia gracias a la eliminación de copias garantizada.

Ejemplos de errores reales debido al desconocimiento de los matices del tema


Historia

En un proyecto financiero, se utilizó la inicialización por copia con un objeto temporal, y el tipo necesario no tenía un constructor de copia. La aplicación no se compilaba en compiladores antiguos (antes de C++17), aunque la inicialización directa funcionaba.


Historia

En la utilidad de serialización de datos, los programadores creían que la inicialización directa y la inicialización por copia eran equivalentes. Como resultado, se producían copias innecesarias de grandes estructuras y caídas de rendimiento.


Historia

Al inicializar matrices globales de objetos definidos por el usuario, se utilizó la inicialización indirecta. Los errores solo se manifestaron en una plataforma, donde no se producía la eliminación de copias, y surgieron llamadas implícitas a constructores adicionales debido a las particularidades del ABI.