使用MSVC编译器时，constexpr初始化列表没有产生输出

Question

以下代码在GCC和Clang下编译无警告，并且产生了预期的输出：

#include <initializer_list>
#include <iostream>

constexpr std::initializer_list<std::initializer_list<const char*>> list = {
    {"a", "b", "c"},
    {"d"}
};

int main() {
    for (const auto& outer: list) {
        std::cout << "level:\n";
        for (const auto& inner: outer) {
            std::cout << "  " << inner << "\n";
        }
    }
}

然而，使用MSVC编译器，该程序没有输出任何内容。

根据C++标准，这个程序是有效的吗？这是MSVC的一个错误吗？如果这不是有效的C++代码，为什么GCC或Clang没有发出警告？是否有更好的方法来创建具有可变大小内部列表的constexpr嵌套列表？

- eyelash

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当运行时，MSVC会返回STATUS_ACCESS_VIOLATION。我可能错了，但我认为这是未定义行为。由于初始化列表在运行时被循环遍历，编译时的地址如何仍然有效？（猜测） - ChrisMM

编译器差异 - 实时 - https://godbolt.org/z/WG5Mevnox - +1 - Richard Critten

官方称初始化列表仅为临时对象（底层数组是类型为const T[N]的临时数组）。 https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/initializer_list 据我所知，初始化列表只能在临时上下文中安全使用（例如传递给构造函数）。免责声明：我没有查看标准的确切措辞。 - Pepijn Kramer

@PepijnKramer 你说的部分正确，在你提供的链接中还有这样一句话：底层数组的生命周期与任何其他临时对象相同，除了从数组初始化initializer_list对象会像绑定到临时对象的引用一样延长数组的生命周期（具有相同的例外情况，例如初始化非静态类成员）。 - NathanOliver

不知道当前状态如何，但似乎initializer_lists有一段历史 ;) https://dev59.com/M2Qo5IYBdhLWcg3wbe5K, https://dev59.com/RV4c5IYBdhLWcg3wz9FG. 无论如何，阅读所有这些内容都没有改变我的心理模型，即我不能将std::initializer列表用作变量（无论是constexpr还是非constexpr）。如果有人真正知道的话，那就太好了 :) - Pepijn Kramer

Answer 1

[dcl.init.list]/6（来自C++20草案N4860）规定：

该数组与任何其他临时对象一样具有相同的生命周期（6.7.7），但是使用该数组初始化initializer_list对象会像将引用绑定到临时对象一样扩展该数组的生命周期。

以下是示例：

void f() {
   std::vector<cmplx> v2{ 1, 2, 3 };
   std::initializer_list<int> i3 = { 1, 2, 3 };
}

struct A {
    std::initializer_list<int> i4;
    A() : i4{ 1, 2, 3 } {} // ill-formed, would create a dangling reference
};

标准在同一段落中继续说明：

对于v1和v2，initializer_list对象是函数调用中的参数，因此为{1, 2, 3}创建的数组具有完整表达式生命周期。对于i3，initializer_list对象是一个变量，因此数组在变量的生命周期内持久存在。对于i4，initializer_list对象在构造函数的ctor-initializer中初始化，就像将临时数组绑定到引用成员一样，因此程序是不合法的（11.10.2）。

（强调是我的）

在您的示例中，我认为它等同于示例i3；因此，使用initializer是有效的。但是，我认为constexpr是导致问题的原因。如果删除constexpr，MSVC、g++和clang都可以正常执行代码。

我可能错了，但我认为这实际上是MSVC中的一个错误。运行代码时，MSVC会退出并显示STATUS_ACCESS_VIOLATION。我猜测这是因为在打印时它正在尝试引用的地址不再有效--使用int而不是const char*一致为我打印0，尽管我希望它更像访问未初始化的内存那样随机。

- ChrisMM