当 {} 与 new 一起使用来创建 std::array 时，会绕过 T 的默认构造函数<T, n>

Question

让我们考虑这个类：

class A {
public:
    A() = delete;

    A(int i) :
            i_m(i) {
        std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << ' ' << i_m << '\n';
    }

    ~A() {
        std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << ' ' << i_m << '\n';
    }

private:
    int i_m{1234567890};
};

默认构造函数被显式删除，因此 AFAIK A只能从整数构造。 永远不会使用数据成员i_m的默认初始化。

让我们考虑这个程序：

int main() {
    using T = std::array<A, 2>;

    //T a;
    // error: use of deleted function 'std::array<A, 2>::array()'
    // note: 'std::array<A, 2>::array()' is implicitly deleted because the default definition would be ill-formed
    // error: use of deleted function 'A::A()'

    //T b{};
    // error: use of deleted function 'A::A()'
}

同样，这对我来说似乎完全没问题。

现在让我们考虑另一个程序：

int main() {
    using T = std::array<A, 2>;
    auto foo = new T{};
    delete foo;

    auto foo_init = new T{1, 2};
    delete foo_init;

//  auto zorg = new T();
//  delete zorg;
//  error: use of deleted function 'std::array<A, 2>::array()'
//  note: 'std::array<A, 2>::array()' is implicitly deleted because the default definition would be ill-formed:
//  error: use of deleted function 'A::A()'

    auto zorg_init = new T({3, 4});
    delete zorg_init;
}

此代码确实编译（没有警告）并生成以下输出：

A::~A() 0
A::~A() 38870160
A::A(int) 1
A::A(int) 2
A::~A() 2
A::~A() 1
A::A(int) 3
A::A(int) 4
A::~A() 4
A::~A() 3

而现在的东西似乎不罚款给我。 这行auto foo = new T{};怎么可能auto foo = new T{}; 不被视为格式错误？ 此处完全绕过了类A的初始化。

这段代码不编译毫无价值：

int main() {
    auto p = new A{};
    delete p;
}

错误是预期的：

error: use of deleted function 'A::A()'

我使用以下选项测试了这些代码： -Wall -Wextra -pedantic -std=c++17 。 gcc -v在我的电脑上给出： gcc version 7.2.0 (x86_64-posix-sjlj-rev0, Built by MinGW-W64 project) 。

任何解释将不胜感激:)

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PS：在编译器资源管理器中进行详尽的测试后（使用示例https://godbolt.org/z/5VZLU_ ），这似乎是 gcc 7.x 中的一个问题。 实际上，只有 7.x 版本的 gcc 才能编译此示例。 gcc 6.4 没有。 gcc 8.1 都没有。 叮当。 msvc 都没有。

你能确认这里没有 UB，这真的是一个编译器错误吗？

Answer 1

T b{}; 不编译而new T{}很明显这是一个编译器错误。 然而，标准本身可能有缺陷。 这是为什么。

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这个问题的技术答案是：代码格式良好，因为标准明确说明了这一点。 [阵列概览]/2

array是一个聚合，可以使用最多N元素进行列表初始化，这些元素的类型可以转换为T 。

初始化器{}确实包含“最多N元素，其类型可以转换为T ”——它包含 0 个元素，所有元素都可以转换为A 。

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那么元素是如何初始化的呢？ 这个标准不是很清楚。 这是[array.overview]/3所说的：

array满足容器和可逆容器（[container.requirements]）的所有要求，除了默认构造的array对象不为空并且swap没有恒定的复杂性。 [...]

（强调我的）

标准没有提到这个非空array的元素是如何初始化的。

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假设std::array是这样实现的（对于N == 2 ）：

template <class T, std::size_t N>
struct array {
    T __elem[N];
};

然后根据[dcl.init.aggr]/8从{}复制初始化元素：

如果列表中的初始化子句少于非联合聚合中的元素，则每个未显式初始化的元素将按如下方式初始化：

• ( 8.1 ) 如果元素有一个默认的成员初始值设定项（[class.mem]），则元素从该初始值设定项进行初始化。

• ( 8.2 ) 否则，如果元素不是引用，则从空的初始化列表 ([dcl.init.list]) 中复制初始化该元素。

• ( 8.3 ) 否则，程序格式错误。

[...]

根据[dcl.init.list]/3 格式错误（选择了删除的默认构造函数）。

这意味着标准认为通用实现是错误的，这可能不是故意的。