我真的需要为常量对象实现用户提供的构造函数吗？

Question

我有密码：

class A {
  public:
    A() = default;

  private:
    int i = 1;
};

int main() {
  const A a;
  return 0;
}

它在g上编译良好（参见ideone），但在clang上失败并出错：

常量类型为“const A”的对象的默认初始化需要用户提供的默认构造函数

我在LLVM bug tracker上报告了这个问题，发现它无效。

我认为试图说服clang开发者是毫无意义的。另一方面，我看不出这种限制的原因。

如果C 11标准以某种方式暗示该代码无效，有人能提出建议吗？或者我应该向g报告一个bug吗？或者，语言规则中有足够的自由度，可以在许多方面处理这段代码？

Answer 1

编辑：以下内容基于过时的信息。我刚刚浏览了N3797，我发现：

§8.5/7[dcl.init]
如果程序调用常量限定类型T的对象的默认初始化，则T应为具有用户提供的默认构造函数的类类型

请注意，下面链接中的标准引号表示“用户声明”。

以下程序以g编译，但不以clang编译：

struct A {};

void f()
{
  A const a;
}

这可能与这个bug报告有关，它是“修复的”。g一旦包含数据成员，就无法编译它，除非对其进行初始化。请注意，int member=1将不再成为POD。相比之下，clang拒绝所有置换（空类和数据成员是否初始化）以下段落对标准含义的解释：

§8.5/9[dcl.init]规定：

如果没有为对象指定初始值设定项，并且该对象是（可能是cv限定的）非POD类类型（或其数组），则该对象应默认初始化；如果对象是const限定类型，则底层类类型应具有用户声明的默认构造函数。否则，如果没有为对象指定初始值设定项，则该对象及其子对象（如果有）具有不确定的初始值；如果对象或其任何子对象属于常量限定类型，则程序的格式不正确。

请参阅为什么C需要用户提供的默认构造函数来默认构造常量对象？。如果对象是const-qualified-POD类型，并且没有指定初始值设定项（因为POD不是默认初始化的），则假设程序的格式不正确 注意g在以下情况下的行为：

struct A {int a;};
struct B {int a = 1;};
int main() 
{
    A a;
    B b;
    const A c; // A is POD, error
    const B d; // B is not POD, contains data member initializer, no error
}

Answer 2

请注意，您可以轻松地将类转换为具有用户定义的默认构造函数的类：

class A {
  public:
    A();

  private:
    int i = 1;
};

inline A::A() = default;

根据8.4.2[dcl.fct.def.default]第4段：

... 如果特殊成员函数是用户声明的，并且在第一次声明时未显式默认或删除，则它是用户提供的。。。

这隐含地表明，在第一次声明中未显式默认的函数不是用户提供的。结合8.5[dcl.init]第6段

...如果程序调用const限定类型T的对象的默认初始化，T应是具有用户提供的默认构造函数的类类型。

显然，您不能使用在第一个声明中默认的默认构造函数来初始化const对象。但是，如果不是上面代码中的第一个声明，则可以使用默认定义。

Answer 3

N3797§8.5/7规定：

如果程序调用const限定类型T的对象的默认初始化，则T应是具有用户提供的默认构造函数的类类型。

没有进一步的例子或解释。我同意这看起来很奇怪。此外，该规则在C 11中更新为比在C 03中更严格，当时类类型需要用户声明的构造函数。（您的构造函数是用户声明的。）

解决方法是使用{}请求值初始化，或使用Dietmar聪明的类外内联定义。

如果您添加了另一个没有初始值设定项的成员，GCC确实提供了一个诊断（这是一个很好的诊断，指的是较新的C 11要求）。

  private:
    int i = 1;
    int j;

unmem.cpp:11:11: error: uninitialized const ‘a’ [-fpermissive]
   const A a;
           ^
unmem.cpp:1:7: note: ‘const class A’ has no user-provided default constructor
 class A {
       ^
unmem.cpp:3:5: note: constructor is not user-provided because it is explicitly defaulted in the class body
     A() = default;
     ^
unmem.cpp:7:9: note: and the implicitly-defined constructor does not initialize ‘int A::j’
     int j;

GCC源代码引用DR 253，为什么必须初始化空或完全初始化的const对象？这是标准中的一个开放问题，最后一次更新于2011年8月（后C 11），注意：

如果隐式默认构造函数初始化所有子对象，则不需要初始化程序。

因此，尽管Clang符合C 11（并将与C 14保持一致），但GCC正在实施标准化委员会的最新思想。

提交了GCC错误。我预测，当（以及如果）错误得到修复时，您将需要进行诊断。