为什么半初始化结构的 constinit 不起作用

Question

struct A1 { int x;     int y; };
struct A2 { int x = 1; int y = 2; };
struct A3 { int x = 1; int y; };

constinit A1 a1; // x == 0, y == 0.
constinit A2 a2; // x == 1, y == 2.
          A3 a3; // x == 1, y == 0.
constinit A3 a4; // Error: illegal initialization of 'constinit' entity with a non-constant expression

int main() {}

a4有什么问题？ 我的意思是a4.x应该由常量1初始化（与它工作的a2相同）和a4.y由常量0初始化，因为a4是全局 static 变量（与它工作的a1相同）。

现在，考虑到 MSVC 和 GCC 都无法编译这段代码，我假设标准以某种方式禁止它。 但无论如何我看a4它的初始值是准确的，常量并且在编译时已知所以为什么标准禁止我们将它声明为constinit ）？

除此之外， clang++还拒绝了第一个constinit ialization：

error: variable does not have a constant initializer
constinit A1 a1;  // x == 0, y == 0.

Answer 1

我认为在这种情况下，我们可能会遗漏一些措辞。

首先，初始化分为三个阶段（ [basic.start.static] ）：

1. 常量初始化
2. 如果不是那样，则零初始化（对于 static 存储持续时间变量，如本问题中的变量）
3. 如有必要，动态初始化

(1) 和 (2) 一起是 static 初始化，(3) 是……好吧，动态的。 constinit所做的是确保没有来自[dcl.constinit]的动态初始化：

如果用constinit说明符声明的变量具有动态初始化 ([basic.start.dynamic])，则程序格式错误。

常量初始化规则来自[expr.const] ：

变量或临时 object o是常量初始化的，如果

• 它要么有一个初始化器，要么它的默认初始化导致执行一些初始化，并且
• 当解释为常量表达式时，其初始化的完整表达式是一个常量表达式，除非o是 object，该完整表达式也可以为o及其子对象调用 constexpr 构造函数，即使这些对象是非文字的class 种。

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话虽如此，让我们通过三种类型来了解 go。 从最简单的开始：

struct A2 { int x = 1; int y = 2; };
constinit A2 a2; // x == 1, y == 2.

在这里，我们正在初始化所有成员，这显然是常量初始化。 这里不是一个真正的问题。

下一个：

struct A1 { int x;     int y; };
constinit A1 a1; // x == 0, y == 0.

在这里，我们的默认构造函数没有...什么都没有，没有初始化。 所以这不是常量初始化。 但是零初始化发生了，然后就没有进一步的初始化了。 这里肯定没有必须进行的动态初始化，所以constinit没有什么可以诊断的。

最后：

struct A3 { int x = 1; int y; };
constinit A3 a4; // Error: illegal initialization of 'constinit' entity with a non-constant expression

在采用P1331之前， a4的这种初始化显然不是常量初始化，因为常量初始化明确需要完全初始化的变量。 但是我们不再有这个要求了，规则后来被移动了 - 到实际读取a4.y的时候。

但我认为在这种情况下的意图是a4不是常量初始化，因为它部分未初始化。 这可能值得一个核心问题。

鉴于不是常量初始化，那么我们把go改成零初始化。 但在那之后， a4仍然没有完全初始化——因为我们必须将x设置为1 。 没有提供半常数半零初始化。 规则是不变的，或者如果不是那样，则为零。 由于这不是（或者至少不应该是）常量初始化，并且零初始化是不够的，因此a4必须进行动态初始化。 因此， constinit应该标记这种情况。 gcc 和 msvc 在这里是正确的（clang 错误地拒绝a1 ）。