聚合体的列表初始化：什么时候会调用复制构造函数？

Question

聚合体的列表初始化：什么时候会调用复制构造函数？

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考虑以下代码：

struct A {
  int x;
};

int main() {
  A a;
  A b{a};
}

这个程序符合C++11标准吗？在我的N3797副本中，它说

8.5.4 列表初始化[dcl.init.list]

3: 对于类型T的对象或引用，列表初始化定义如下：
- 如果T是一个聚合体，则执行聚合初始化(8.5.1)。
- 否则，如果T是std::initializer_list<E>的特例...
- 否则，如果T是类类型，则考虑构造函数。枚举适用的构造函数，并使用重载解析选择最佳构造函数。如果需要将任何类型进行缩小转换，则程序是非法的。
- 否则，如果初始化列表具有类型为E的单个元素，并且T不是引用类型或与E相关联，则从该元素初始化对象或引用; 如果需要将该元素转换为T进行缩小转换，则程序是非法的。
- 否则，如果T是引用类型，则将指向T引用的pr-value临时对象进行复制列表初始化或直接列表初始化，具体取决于引用的初始化方式，并将引用绑定到该临时对象上。
- 否则，如果初始化列表没有元素，则对对象进行值初始化。
- 否则，程序是非法的。

这个例子的重点是，类型是一个聚合体，但列表初始化应该调用复制构造函数。在C++11标准下，在gcc 4.8和gcc 4.9上失败：

main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:7:8: error: cannot convert ‘A’ to ‘int’ in initialization
   A b{a};
        ^

并且提示“无法将A转换为int”或类似的错误，因为聚合初始化失败。在gcc 5.4上，它在C++11标准下工作正常。

在clang上，您会得到类似的错误，例如clang-3.5、3.6，并且在clang-3.7开始工作。

我知道在C++14标准下它是规范的，并且在一个缺陷报告中提到了这一点here。

然而，我不明白为什么这被认为是标准中的缺陷。

当标准写道，

“如果X，则执行foo初始化。否则，如果Y，则执行bar初始化……否则，程序不符合规范。”

这难道不意味着，如果X成立，但无法执行foo初始化，那么我们应该检查Y是否成立，然后尝试bar初始化吗？

这将使示例工作，因为当聚合初始化失败时，我们不匹配std :: initializer_list ，下一个条件是“ T 是类类型”，然后我们考虑构造函数。

请注意，这似乎是在这个修改后的示例中如何工作的。

struct A {
  int x;
};

int main() {
  A a;
  const A & ref;
  A b{ref};
}

所有编译器都会按照C++11和C++14标准处理这个例子。但是，似乎CWG缺陷记录中修改的措辞并不适用于此情况。它的原话是：“如果T是类类型，并且初始化列表有一个类型为cv T或从T派生的类类型的单个元素，则对象从该元素初始化。”

http://open-std.org/JTC1/SC22/WG21/docs/cwg_defects.html#1467

但在第二个代码示例中，初始化列表在技术上包含const T&。所以我不明白，除非聚合初始化失败后，我们应该尝试构造函数，否则它怎么能工作。

我错了吗？聚合初始化失败后不应该尝试构造函数吗？

这里是一个相关的例子：

#include <iostream>

struct B {
  int x;

  operator int() const { return 2; }
};

int main() {
  B b{1};
  B c{b};
  std::cout << c.x << std::endl;
}

在 clang-3.6, gcc-4.8, gcc-4.9 中，它会打印 2，而在 clang-3.7, gcc-5.0 中，它会打印 1。假设我错了，并且在 C++11 标准中，聚合体的列表初始化应该是聚合初始化而不是其他任何内容，直到缺陷报告中的新措辞被引入，那么当我在新编译器上选择 -std=c++11 时，这种情况是否是一个错误？

- Chris Beck

2个回答

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当标准写道：“如果X，则进行foo初始化。否则，如果Y，则进行bar初始化...”时，这是否意味着如果X成立，但无法执行foo初始化，那么我们应该检查Y是否成立，然后尝试bar初始化？

不是的。如果X成立，我们将执行foo初始化。如果失败，则程序将不合法。

- Martin Bonner supports Monica

那么你对 struct B 的例子有什么看法？你认为 gcc 和 clang 是否使用了一些 C++14 的特性，而这些特性在 C++11 标准中不应该存在？ - Chris Beck

@ChrisBeck：我认为他们已经确定这是C++11标准中的明显缺陷，并且已经实现了修复版本。我猜想这从未得到“解决”的唯一原因是他们开始更快地发布C++版本，因此不是在旧标准中修复缺陷，而是在最新版本中修复它。 - Martin Bonner supports Monica

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可以查看英文原文，
原文链接

- Nicol Bolas · Accepted Answer

当标准写道：

“如果 X 成立，则执行 foo 初始化。否则，如果 Y 成立，则执行 bar 初始化。……否则，程序不符合规范。”

这是否意味着，如果 X 成立，但无法执行 foo 初始化，那么我们应该检查是否 Y 成立，然后尝试 bar 初始化？

不，不是这样的。可以将其看作实际代码：

T *p = ...;
if(p)
{
  p->Something();
}
else
{ ... }

p 不是 NULL，但这并不意味着它是一个有效的指针。如果 p 指向一个被销毁的对象，那么 p->Something() 失败将不会导致你跳到 else。你有机会在条件语句中保护调用。

因此，你会得到未定义的行为。

同样的道理也适用于这里。如果 X，则执行 A。这并不意味着如果 A 失败会发生什么事情；它只是告诉你去做。如果无法完成... 那就糟糕了。