沒有初始化器或顯式默認構造函數的空類是否可用作constexpr變量？

Question

給出以下代碼：

struct f {
};

int main(){
    constexpr f f1 ;
    //const f f1  ; // This also has the same issue
    //constexpr f f1 = {} ; //This works
}

clang和gcc不同意它是否有效，clang提供以下診斷（ 見現場直播 ）：

error: default initialization of an object of const type 'const f' without a user-provided default constructor
constexpr f f1 ;
            ^
              {}

據我所知， f是一個文字類型，它由隱式默認構造函數初始化，它應該允許它被聲明為constexpr。 誰在這里是對的？

注意，如果我顯式添加constexpr默認構造函數，clang會接受f1的聲明：

constexpr f() {} ;

答案變化是f不是聚合嗎？

Answer 1

如果我們從草案C ++ 14標准第7.1.5節[dcl.constexpr]開始，我們可以發現constexpr對象聲明的要求是：

對象聲明中使用的constexpr說明符將對象聲明為const。 這樣的對象應具有文字類型並應初始化。 如果它是由構造函數調用初始化的，那么該調用應該是一個常量表達式（5.19）。

那么f是文字類型嗎？

第3.9節[basic.types]說：

類型是文字類型，如果它是：

並涵蓋以下項目中的類：

• 具有以下所有屬性的類類型（第9節）

  • 它有一個簡單的析構函數，
  • 它是一個聚合類型（8.5.1）或者至少有一個constexpr構造函數或構造函數模板，它不是復制或移動構造函數，並且
  • 它的所有非靜態數據成員和基類都是非易失性文字類型。

所以我們對第一和第三個子彈都沒問題。 為了覆蓋第二個項目符號，我們可以注意到f是一個聚合但是如果我們稍微修改一下這個例子，例如如果f看起來像這樣：

struct f {
   private:
      int x = 0 ;
} ;

它不會是C ++ 11或C ++ 14中的聚合，但問題仍然存在。 然后我們需要證明它有一個constexpr構造函數。 f有一個constexpr構造函數嗎？

據我所知，第12.1節[class.ctor]說是：

[...]如果用戶編寫的默認構造函數滿足constexpr構造函數（7.1.5）的要求，則隱式定義的默認構造函數為constexpr。 [...]

但遺憾的是，我們需要在第8.5節中提供一個用戶提供的構造函數，其中說：

如果程序要求對const限定類型T的對象進行默認初始化，則T應為具有用戶提供的默認構造函數的類類型。

所以看起來clang在這里是正確的，如果我們看下面的clang bug報告： “錯誤：const類型'const Z'對象的默認初始化需要用戶提供的默認構造函數”，即使沒有構造函數需要 。 因此，由於缺陷報告253目前沒有提議的措辭，並且它說（ 強調我的 ），因此clang基於他們缺乏對此的支持：

8.5 [dcl.init]第9段說：

如果沒有為對象指定初始化程序，並且該對象是（可能是cv限定的）非POD類類型（或其數組），則該對象應默認初始化; 如果對象是const限定類型，則底層類類型應具有用戶聲明的默認構造函數 。 否則， 如果沒有為對象指定初始化程序 ，則該對象及其子對象（如果有）具有不確定的初始值; 如果對象或其任何子對象是const限定類型， 則程序格式錯誤 。

如果const POD對象沒有非靜態數據成員怎么辦？ 這種措辭需要一個空的初始化器來處理這種情況

[...]

類似的注釋適用於非POD const對象，其所有非靜態數據成員和基類子對象都具有默認構造函數。 為什么要求這樣的對象的類具有用戶聲明的默認構造函數？

缺陷報告仍然開放，但最后一條評論說：

如果隱式默認構造函數初始化所有子對象，則不需要初始化程序。

並且還注意到：

應根據constexpr構造函數和非靜態數據成員初始值設定項再次提出此問題。

請注意，自缺陷報告出現以來，對第8.5節中的const限定類型的約束已經移動。 這是由於提案N2762：不是那么瑣碎的問題，這是微不足道的 C ++ 11之前的問題。

雖然缺陷報告仍然是開放的，但鑒於constexpr更改和非靜態數據成員初始化程序，它似乎不再是必要的限制。 特別是考慮到constexpr構造函數的以下要求：

• 應初始化每個非變量非靜態數據成員和基類子對象（12.6.2）;