运算符能否重载用于初始化列表字面量？

Question

我正在尝试为std::initializer_list重载运算符，但是以下代码无法在GCC 4.7.2和Clang 3.2中编译：

#include <initializer_list>

void operator+(const std::initializer_list<int>&, const std::initializer_list<int>&);

int main() {
   {1, 2} + {3, 4};
}

13.5/6规定：运算符函数至少应当有一个参数，其类型为类、枚举或者是指向它们的引用。标准将initializer_list定义为模板类，所以我认为这个代码应该符合规范。然而，显然Clang和GCC都认为我正在尝试使用它们非标准的块表达式。

GCC：

Compilation finished with errors:
source.cpp: In function 'int main()':
source.cpp:7:8: warning: left operand of comma operator has no effect [-Wunused-value]
source.cpp:7:9: error: expected ';' before '}' token
source.cpp:7:9: warning: right operand of comma operator has no effect [-Wunused-value]
source.cpp:7:13: error: expected primary-expression before '{' token
source.cpp:7:13: error: expected ';' before '{' token

Clang：

Compilation finished with errors:
source.cpp:7:5: warning: expression result unused [-Wunused-value]
   {1, 2} + {3, 4};
    ^
source.cpp:7:9: error: expected ';' after expression
   {1, 2} + {3, 4};
        ^
        ;
source.cpp:7:8: warning: expression result unused [-Wunused-value]
   {1, 2} + {3, 4};
       ^
source.cpp:7:13: error: expected expression
   {1, 2} + {3, 4};
            ^
2 warnings and 2 errors generated.

这段代码是否可以编译？如果不能，为什么？

编辑：

并且毫不意外的是，VS 2012的十一月版CTP也失败了：

error C2143: syntax error : missing ';' before '}'
error C2059: syntax error : '{'
error C2143: syntax error : missing ';' before '{'

- Seth Carnegie

Answer 1

据我理解，13.5/6规定：运算符函数必须是非静态成员函数或者是非成员函数，并且至少有一个参数的类型为类、类的引用、枚举或枚举的引用。然而，这不应该是可能的。花括号初始化列表与std::initializer_list不同，也不能互换使用。但下面的代码应该可以正常工作：

std::initializer_list<int>({1,2}) + std::initializer_list<int>({2,1})

或者是这样的：

operator+({1,2}, {2,1})

更新：澄清一下，这个观点的重点在于，语言语法中没有规定大括号初始化列表可以出现在OP建议的上下文中。如果说要初始化某些东西，大括号初始化列表只能出现在特定的上下文中。

- Kerrek SB

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你尝试过使用 std::initializer_list<int>({1,2}) + std::initializer_list<int>({2,1}) 了吗？花括号列表本身不是初始化列表，只能在某些情况下（例如 auto 推导）用于定义一个初始化列表。 - Kerrek SB

@KerrekSB 那么什么时候大括号初始化器会变成 std::initializer_list？我猜这就是问题的关键。 - Seth Carnegie

例如，当你说auto x = {1, 2, 3};时，x的类型是std::initializer_list<int>。但这些规则在8.5中是单独规定的；否则，花括号列表不像标识符和字面量那样是一等实体。 - Kerrek SB

@Potatoswatter：但语法在那个位置不期望出现花括号初始化列表。你可以尝试使用operator+({1,2}, {2,1})，但这仅适用于当前代码，例如template <typename T> void operator+(T, T)就无法使用。 - Kerrek SB

@KerrekSB 啊，没错。我认为这应该是答案的第一部分...说一个带大括号初始化列表不同于std::initializer_list有点像说整数字面量不同于int。但语法期望的是赋值表达式，而不是初始化器子句，后者包括赋值表达式和带大括号初始化列表。 - Potatoswatter