使用花括号初始化列表的已删除构造函数的默认构造方式

Question

假设我想禁用类的构建，那么我可以按照以下方式进行操作（参考最佳风格删除所有构造函数（或其他函数）？）：

// This results in Example being CopyConstructible:
struct Example {
  Example() = delete;
};

或者

struct Example {
  template <typename... Ts>
  Example(Ts&&...) = delete;
};

或者

struct Example {
  Example(const Example&) = delete;
};

第一个示例如果被构建，则仍可复制（意图是禁用），但后两个将禁用几乎所有创建Example的方法。如果我使用空括号初始化列表默认构造上述任何一个实例，则该实例将成功构造。在Meyer的《Effective Modern C ++》中，他给出了以下示例（第51页底部）：

Widget w3{}; // calls Widget ctor with no args

我预计上述的Example类将会失败，具体如下：

Example e{};

不应该构造，因为它应该调用已删除的默认构造函数。但是，它可以使用，并且如果定义为上述第一种情况，则也可以复制。请参见实时演示。我的问题是：这是否正确，如果正确，为什么？此外，如果这是正确的，如何完全禁用类的销毁？

- RobClucas

Answer 1

从零开始

首先，我们将澄清何为初始化对象以及构造函数何时/如何/是否被调用。
以下是我对标准的通俗解释，为了简洁起见，省略或修改了一些无关紧要的细节。

初始化器

初始化器有以下几种类型：

()     // parentheses
       // nothing
{}     // braced initializer list
= expr // assignment expression

括号和大括号初始化列表可能包含进一步的表达式。它们的使用方式如下所示，假设有结构体S.

new S()        // empty parentheses
S s(1, 2)      // parentheses with expression list as (1, 2)
S s            // nothing
S s{}          // empty braced initializer list
S s{{1}, {2}}  // braced initializer list with sublists
S s = 1        // assignment
S s = {1, 2}   // assignment with braced initializer list

请注意，我们尚未提到构造函数

初始化

根据使用的初始化程序执行初始化。

new S()        // value-initialize
S s(1, 2)      // direct-initialize
S s            // default-initialize
S s{}          // list-initialize
S s{{1}, {2}}  // list-initialize
S s = 1        // copy-initialize
S s = {1, 2}   // list-initialize

一旦初始化完成，该对象被视为已初始化。

请注意，构造函数再次未被提及

List initialize

我们将主要解释什么是列表初始化，因为这是问题所在。

当发生列表初始化时，以下按顺序考虑：

1. 如果对象是聚合类型，且列表具有一个单独的元素，该元素是对象类型或源自对象类型，则使用该元素初始化对象。
2. 如果对象是聚合类型，则进行聚合初始化。
3. 如果列表为空，并且对象具有默认构造函数，则该对象进行值初始化（最终调用默认构造函数）。
4. 如果对象是类类型，则考虑构造函数，使用列表的元素执行重载决策。

Aggregate

聚合类型定义如[dcl.init.aggr]所述：

聚合是具有以下特征的数组或类：
--没有用户提供的、显式的或继承的构造函数
--没有非静态数据成员的私有或保护成员
--没有虚函数和虚拟、私有或保护基类

具有删除的构造函数不计入提供构造函数的部分。

聚合的元素定义如下：

聚合的元素有：
--对于数组，是按递增下标顺序的数组元素；或者
--对于类，是按声明顺序的直接基类，后跟未成为匿名联合成员的直接非静态数据成员，按声明顺序排列。

聚合初始化定义如下：

[...]初值列表的元素将按顺序作为聚合元素的初始值。

Example e{}示例

遵循上述规则，Example e{}之所以合法，是因为

the initializer is a braced initializer list
uses list initialization
since Example is an aggregate type
uses aggregate initialization
and therefore does not invoke any constructor

当你编写Example e{}时，它并没有进行默认构造，而是聚合初始化。所以，没问题。

事实上，以下内容可以编译通过。

struct S
{
    S() = delete;
    S(const S&) = delete;
    S(S&&) = delete;
    S& operator=(const S&) = delete;
};

S s{};  //perfectly legal

关闭构造函数

确保Example不是一个聚合类型，以停止聚合初始化并删除其构造函数。

这通常很简单，因为大多数类具有私有或受保护的数据成员。因此，在C++中经常忘记了聚合初始化存在的事实。

使一个类非聚合的最简单方法是：

struct S
{
    explicit S() = delete;
};
S s{};  //illegal, calls deleted default constructor

然而，截至2017年5月30日，只有gcc 6.1及以上版本和clang 4.0.0会拒绝此代码，所有版本的CL和icc都将错误地接受此代码。

其他初始化

这是C++中最疯狂的角落之一，查阅标准以理解发生了什么事情是相当费劲但也具有启发性的。已经有许多参考资料可供阅读，我不打算再尝试解释它们。

- Passer By

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好的，那就是我想的，但是通过删除构造函数，所有隐式声明的构造函数都应该被删除。因此不应该有可以用于聚合初始化的构造函数，我仍然应该得到编译器错误。那么为什么我仍然可以构造这个类呢？问题已经编辑过了。 - RobClucas

@RobClucas 这是给你的。 - Passer By

谢谢！所以为了实现我想要的目标，在C++11之前通过将构造函数设为私有来禁用构造，会同时禁用聚合和非聚合类的构造和聚合初始化。 - RobClucas

哦，我误解了你的意思。是的，私有构造函数禁用了构造。不过，这比删除构造函数要难理解一些。 - Passer By

是的，我更喜欢使用“delete”，但由于我的类是聚合的，所以我没有太多选择！ - RobClucas