Каково правильное использование стандартного функтора constexpr?
Возьмите следующий код:
#include <iostream>
#include <functional>
template <template<typename> class Op>
auto applyOp(const uint8_t lhs, const uint8_t rhs) {
constexpr Op<uint8_t> op;
return op(lhs, rhs);
}
int main() {
std::cout << +applyOp<std::bit_and>(19, 180) << std::endl;
}
При использовании g++, это компилируется и выполняется просто отлично. Однако clang++ дает ошибку:
test.cpp:5:27: error: default initialization of an object of const type 'const bit_and<uint8_t>' (aka 'const bit_and<unsigned char>') without a user-provided default constructor
constexpr Op<uint8_t> op;
^
{}
test.cpp:11:19: note: in instantiation of function template specialization 'applyOp<std::bit_and>' requested here
std::cout << +applyOp<std::bit_and>(19, 180) << std::endl;
^
1 error generated.
Итак, я посмотрел исходный код для bit_and:
// Copyright (C) 2001-2016 Free Software Foundation, Inc.
//
// This file is part of the GNU ISO C++ Library. This library is free
// software; you can redistribute it and/or modify it under the
// terms of the GNU General Public License as published by the
// Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
// any later version.
// This library is distributed in the hope that it will be useful,
// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
// GNU General Public License for more details.
// Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
// permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
// 3.1, as published by the Free Software Foundation.
// You should have received a copy of the GNU General Public License and
// a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
// see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively. If not, see
// <http://www.gnu.org/licenses/>.
/*
*
* Copyright (c) 1994
* Hewlett-Packard Company
*
* Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
* and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
* provided that the above copyright notice appear in all copies and
* that both that copyright notice and this permission notice appear
* in supporting documentation. Hewlett-Packard Company makes no
* representations about the suitability of this software for any
* purpose. It is provided "as is" without express or implied warranty.
*
*
* Copyright (c) 1996-1998
* Silicon Graphics Computer Systems, Inc.
*
* Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
* and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
* provided that the above copyright notice appear in all copies and
* that both that copyright notice and this permission notice appear
* in supporting documentation. Silicon Graphics makes no
* representations about the suitability of this software for any
* purpose. It is provided "as is" without express or implied warranty.
*/
[ ... content omitted ... ]
template<typename _Arg1, typename _Arg2, typename _Result>
struct binary_function
{
/// @c first_argument_type is the type of the first argument
typedef _Arg1 first_argument_type;
/// @c second_argument_type is the type of the second argument
typedef _Arg2 second_argument_type;
/// @c result_type is the return type
typedef _Result result_type;
};
[ ... content omitted ... ]
#if __cplusplus > 201103L
template<typename _Tp = void>
struct bit_and;
[ ... content omitted ... ]
#endif
[ ... content omitted ... ]
// _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
// DR 660. Missing Bitwise Operations.
template<typename _Tp>
struct bit_and : public binary_function<_Tp, _Tp, _Tp>
{
_GLIBCXX14_CONSTEXPR
_Tp
operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
{ return __x & __y; }
};
[ ... content omitted ... ]
Для того, что я могу сказать, здесь должен быть создан конструктор по умолчанию.
Интересно, что сообщение об ошибке конкретно запрашивает "предоставленный пользователем конструктор по умолчанию", а не только "конструктор по умолчанию".
Изменение строки нарушения для использования единообразной инициализации приводит к тому, что код работает с обоими компиляторами:
- constexpr Op<uint8_t> op;
+ constexpr Op<uint8_t> op { };
Мой вопрос в том, что clang++ правильный, требуя этих дополнительных фигурных скобок, или g++ правильный в не?
Дополнительная информация
Компиляция с помощью команды g++:
g++ test.cpp -Werror -Wall -pedantic -std=c++14
Компиляция с помощью команды clang++:
clang++ test.cpp -Werror -Wall -pedantic -std=c++14
Запуск команды приложения:
./a.out
Расположение определения bit_and:
/usr/include/c++/6.2.0/bits/stl_function.h
Что касается возможного дубликата, я не думаю, что это дубликат, потому что этот вопрос спрашивает, почему это правило существует, в то время как мой вопрос был более об обнаружении правила в первую очередь и о том, какой компилятор прав в своем применении. Кроме того, ответы на предполагаемый дубликат не отвечают на мой вопрос.
Ответы
Ответ 1
Исходная формулировка С++ 14 в [dcl.init] потребовала, чтобы:
Если программа вызывает инициализацию по умолчанию объекта const -qualified type T, T должен быть типом класса с предоставленным по умолчанию конструктором по умолчанию.
Следовательно, просто иметь конструктор по умолчанию недостаточно. Он также должен был быть предоставлен пользователю. Кланг выполнил это правило, которое потребовало constexpr Op<uint8_t> op{};, но gcc не разрешало инициализацию по умолчанию в этом случае.
Однако эта формулировка была недавно пересмотрена в p0490. Новая формулировка, ретроактивно примененная к С++ 14, гласит:
Тип класса T const-default-constructible, если инициализация по умолчанию T вызовет предоставленный пользователем конструктор T (не унаследованный от базового класса) или если - каждый прямой невариантный нестатический элемент данных M из T имеет инициализатор элемента по умолчанию или, если M имеет тип класса X (или его массив), X является константой const, конструктивны,
- если T является объединением с хотя бы одним нестатическим элементом данных, ровно один вариант имеет инициализатор элемента по умолчанию,
- если T не является объединением, для каждого члена анонимного объединения с хотя бы одним нестатическим членом данных (если таковой имеется), ровно один нестатический член данных имеет инициализатор элемента по умолчанию и каждый потенциально сконструированный базовый класс T const-default-constructible.
Если программа вызывает инициализацию по умолчанию для объекта с типом const, T, T должен быть конструктивным типом класса или массивом, построенным по умолчанию.
Op<uint8_t> const-default-constructible (по тривиальной причине, что он не имеет нестатических членов данных), поэтому вы можете инициализировать его по умолчанию. Теперь С++ 14 позволит:
constexpr Op<uint8_t> op;
Фактически мы перешли от ошибки gcc (разрешающей инициализацию по умолчанию) к ошибке clang (запрещая ее).
