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c++ - 显式默认的 constexpr ctor 是否应该允许非 constexpr 初始化

coder 2024-02-17 原文

我只是偶然发现了 GCC 和 Clang 之间关于显式默认的 constexpr ctor 和一些继承的以下差异......

template <typename T>
struct A {
  constexpr A() = default;
  T v;
};

struct B : A<int> {
  constexpr B() = default;
};

GCC 立即拒绝该代码，而 Clang 允许实例化这两种类型的非 constexpr 版本。我的猜测是 Clang 可能是正确的，但我不能 100% 确定...

最佳答案

问题归结为: 是默认初始化的 constexpr 构造函数 一些内置类型有效的非静态数据成员， 如果不使用呢？

tl;dr:

  • 对于非模板构造函数， 不，保留任何未初始化的非静态数据成员是无效的。

  • 对于模板构造函数，是的， 有一些(但不是全部，不需要诊断)是有效的 实例化模板特化 实例化的构造函数不满足要求 一个 constexpr 构造函数。

在这种情况下，GCC 是正确的，而 Clang 是错误的。

GCC 给出了以下非常有用的错误消息:

prog.cc:8:13: error: explicitly defaulted function 'constexpr B::B()' cannot be declared as 'constexpr' because the implicit declaration is not 'constexpr':
    8 |   constexpr B() = default;
      |             ^
prog.cc:3:13: note: defaulted constructor calls non-'constexpr' 'A<T>::A() [with T = int]'
    3 |   constexpr A() = default;
      |             ^
prog.cc:3:13: note: 'A<T>::A() [with T = int]' is not usable as a 'constexpr' function because:
prog.cc:4:5: note: defaulted default constructor does not initialize 'int A<int>::v'
    4 |   T v;
      |     ^

live demo

请注意，错误是在 B 的构造函数上引发的, 而不是 A , 其构造函数仅仅是“不能用作 constexpr 函数 因为 [the] 默认的默认构造函数 不初始化 int A<int>::v ”

根据 [dcl.constexpr]/4 :

The definition of a constexpr constructor shall satisfy the following requirements:

  • the class shall not have any virtual base classes;
  • each of the parameter types shall be a literal type.

In addition, either its function-body shall be = delete, or it shall satisfy the following requirements:

  • [...]
  • every non-variant non-static data member and base class subobject shall be initialized ([class.base.init]);
  • [...]

在这里，v类型为 int , 并且没有被初始化。 因此，似乎 A 的构造函数 不能申报constexpr .

然而，[dcl.constructor]/6说:

If the instantiated template specialization of a constexpr function template or member function of a class template would fail to satisfy the requirements for a constexpr function or constexpr constructor, that specialization is still a constexpr function or constexpr constructor, even though a call to such a function cannot appear in a constant expression. If no specialization of the template would satisfy the requirements for a constexpr function or constexpr constructor when considered as a non-template function or constructor, the template is ill-formed, no diagnostic required.

因此，A 的构造函数即声明constexpr 实际上是有效的， 即使为 T = int 实例化!

问题是 B 的构造函数. B是一个普通类(与类模板相对)， 并为其构造函数(仅)声明 constexpr , A<int>必须有一个 constexpr构造函数， 事实并非如此。

因此，应该像 GCC 一样拒绝此代码。

(请注意，两个编译器都拒绝对此类类型进行初始化， 例如:

A a{};
B b{};

以上代码被两个编译器拒绝。)

如 comment 中所述, 初始化 A::v GCC(和标准)会很高兴。

关于c++ - 显式默认的 constexpr ctor 是否应该允许非 constexpr 初始化，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/56085013/

constexprampcodefunctionc++language-lawyerdefault-constructor

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