空 class 是否可用作没有初始化器或显式默认构造函数的 constexpr 变量？

Question

给定以下代码：

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 提供以下诊断 (see it live):

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

据我所知，f 是文字类型，它由隐式默认构造函数初始化，该构造函数应允许将其声明为 constexpr。谁是正确的？

注意，如果我显式添加 constexpr 默认构造函数，clang 会接受 f1 的声明：

constexpr f() {} ;

答案是否变化 f 不是聚合？

Answer 1

如果我们从 C++14 标准草案部分 7.1.5 [dcl.constexpr] 开始，我们可以发现 constexpr 对象声明的要求是:

A constexpr specifier used in an object declaration declares the object as const. Such an object shall have literal type and shall be initialized. If it is initialized by a constructor call, that call shall be a constant expression (5.19).

所以f是文字类型吗？

第 3.9 [basic.types] 部分说：

A type is a literal type if it is:

并涵盖以下项目符号中的 classes：

a class type (Clause 9) that has all of the following properties

it has a trivial destructor,

it is an aggregate type (8.5.1) or has at least one constexpr constructor or constructor template that is not a copy or move constructor, and

all of its non-static data members and base classes are of non-volatile literal types.

所以我们对第一个和第三个项目符号没问题。为了涵盖第二个项目符号，我们可以注意到 f 是一个聚合但如果我们稍微修改示例，例如如果 f 看起来像这样：

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

这在 C++11 或 C++14 中都不是聚合，但问题仍然存在。然后我们需要证明它有一个 constexpr 构造函数。 f 是否有 constexpr 构造函数？

据我所知 12.1 [class.ctor] 部分说是：

[...] If that user-written default constructor would satisfy the requirements of a constexpr constructor (7.1.5), the implicitly-defined default constructor is constexpr. [...]

但不幸的是，8.5 部分要求我们有一个用户提供的构造函数，它说：

If a program calls for the default initialization of an object of a const-qualified type T, T shall be a class type with a user-provided default constructor.

所以看起来 clang 在这里是正确的，如果我们查看以下 clang 错误报告："error: default initialization of an object of const type 'const Z' requires a user-provided default constructor" even when no constructor needed. So clang is basing their lack of support for this due to defect report 253 目前没有建议的措辞，它说（强调我的):

Paragraph 9 of 8.5 [dcl.init] says:

If no initializer is specified for an object, and the object is of (possibly cv-qualified) non-POD class type (or array thereof), the object shall be default-initialized; if the object is of const-qualified type, the underlying class type shall have a user-declared default constructor. Otherwise, if no initializer is specified for an object, the object and its subobjects, if any, have an indeterminate initial value; if the object or any of its subobjects are of const-qualified type, the program is ill-formed.

如果 const POD 对象没有非静态数据成员怎么办？对于这种情况，这种措辞需要一个空的初始值设定项

[...]

类似的注释适用于非 POD const 对象，其所有非静态数据成员和基础 class 子对象都有默认构造函数。为什么要求这样的对象的 class 具有用户声明的默认构造函数？

缺陷报告仍处于打开状态，但对其的最后评论是：

If the implicit default constructor initializes all subobjects, no initializer should be required.

还有注释：

This issue should be brought up again in light of constexpr constructors and non-static data member initializers.

请注意，自缺陷报告出现以来，8.5 部分中对 const 限定类型的限制有所改变。这是由于 C++11 之前的提议 N2762: Not so Trivial Issues with Trivial。

虽然缺陷报告仍然开放，但考虑到 constexpr 更改和非静态数据成员初始值设定项，它似乎不再是必要的限制。特别是考虑到对 constexpr 构造函数的以下要求：

every non-variant non-static data member and base class sub-object shall be initialized (12.6.2);

空 class 是否可用作没有初始化器或显式默认构造函数的 constexpr 变量？

Is an empty class usable as a constexpr variable without an initializer or explicit default constructor?

c++

language-lawyer

constexpr

c++11

c++14