构建一个空对象

Question

下面的代码示例似乎可以使用GCC 12.2编译，但与Clang 15和MSVC 19.33不同，由于错误illegal initializer type 'void'。我希望所有三个编译器都会拒绝该代码，因为构造（临时）void对象是没有意义的。

auto f() { return void{}; }

using t = decltype(f());

在这个例子中，函数f只与未求值的操作数一起使用。是否允许像这样使用f，还是应该拒绝其定义？（我知道合法表达式void()可以创建一个prvalue，但这不是本帖的重点。）

标准中似乎相关的段落：

[basic.types]/5

不完全定义的对象类型和cv空类型是不完整的类型（[basic.fundamental]）。

[basic.types]/11.43

一个不完全定义的对象类型的实例的大小和布局是未知的。

- 303

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void{} 应该是有效的。https://dev59.com/c6_la4cB1Zd3GeqPxsHR?noredirect=1&lq=1 - apple apple

所有三个编译器都无法编译此代码 - 实时 - https://godbolt.org/z/W3qKT5d58 请检查编译标志等。 - Richard Critten

@appleapple "...它是一种无法完成的不完整类型（因此，禁止使用void类型的对象）。..." Void type - Richard Critten

@RichardCritten：你的GCC版本相当老了。 - Nicol Bolas

@RichardCritten 感谢您指出这一点，看来我测试的代码是使用 MSVC trunk 而不是 MSVC 19.33（后者也无法编译代码）。我已经相应地更新了帖子，因为由于 GCC 的结果，编译器差异仍然存在。 - 303

Answer 1

来自§expr.type.conv

如果初始化器是一个括号内的单个表达式，则类型转换表达式等效于相应的强制类型转换表达式。否则，如果类型为cv void并且初始化器为()或{}（在任何展开参数包后），则该表达式是指定类型的prvalue对象，不执行任何初始化。否则，该表达式是指定类型的prvalue，其结果对象使用初始化程序进行直接初始化。如果初始化程序是一个带有可选表达式列表的括号，指定的类型不应是数组类型。

因此，void{}等同于void()，可以得到有效的(cv)void prvalue。

- apple apple

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我猜工作草案N4861是C++20标准的最接近之处。所指的[expr.type.conv]/2确实似乎与[basic.types]/5和脚注[basic.types]/11.39相矛盾。不确定如何处理这一切，是否应该将Clang 15和MSVC 19.33的观察行为报告为错误？ - 303

由于最新的MSVC更改了行为，我认为19.33中的行为是一个错误。（根据我的标准阅读） - apple apple

@303 其实我不明白为什么 void 没有大小变化，参见 §expr.type.conv。 - apple apple

@303，正如你在问题中所述，void()已经是有效的，同样也适用于void{}。（而且clang确实接受void()） - apple apple

@303 expr.type.conv 表示表达式的结果是一个(cv-qualified) void _prvalue_。它并没有说会创建一个 void 类型的对象(由于您引用的其他标准条款，这是不可能的)。创建一个对象需要在需要临时材料化转换的上下文中使用 prvalue 表达式，例如弃值表达式。但即使在那里，当前的草案也澄清了对于(cv-qualified) void prvalues不会发生这种情况(https://eel.is/c++draft/expr#context-2.sentence-6)。然而，C++20草案对此有些不太清楚。 - user17732522

@303 最新的 MSVC 已经接受了根据 DR 2351 的代码，而 clang 已经有一个开放的错误报告来实现它 这里。 - user17732522