std::unique_ptr constexpr 构造函数

Question

如图here，std::unique_ptr 有两个空指针的constexpr 构造函数：

constexpr unique_ptr();
constexpr unique_ptr( nullptr_t );

我对这两个构造函数有两个问题：

1. 为什么我们需要两个？我们不能只声明一个：

   constexpr unique_ptr( nullptr_t = nullptr );
   

2. constexpr 真的有用吗？我尝试在我的代码中这样做，但它没有编译（g++ 6.1.0，-std=c++14）：

   constexpr std::unique_ptr<int> p;
   // error: the type 'const std::unique_ptr<int>' of constexpr variable 'p'
   // is not literal because 'std::unique_ptr<int>' has a non-trivial destructor
   

Answer 1

对于 (1)，考虑它确保无参数构造函数 unique_ptr() 和空指针构造函数 unique_ptr(nullptr_t) 具有相同的编译时保证，即两者都是 constexpr。我们可以在 §20.8.1.2 中看到不同之处：

constexpr unique_ptr() noexcept;
explicit unique_ptr(pointer p) noexcept;
...
constexpr unique_ptr(nullptr_t) noexcept
: unique_ptr() { }

为什么这两者没有组合成一个带有默认值的构造函数，这很可能是历史偶然性。

关于 (2)，为什么我们应该关心 constexpr 尽管有一个非平凡的析构函数，请考虑 the answer given here：

constexpr 构造函数可用于常量初始化，作为静态初始化的一种形式，它保证在任何动态初始化发生之前发生。

例如，给定一个全局std::mutex：

std::mutex mutex;

在符合标准的实现中（阅读：不是 MSVC），其他对象的构造函数可以安全地锁定和解锁 mutex，因为 std::mutex 的构造函数是 constexpr。

Answer 2

至于 Q1，nullptr_t 构造函数是后来在 N2435 中添加的，远在原始提案 (N1586) 之后。

添加一个可以在一行中指定的简单重载比尝试聪明得多，尤其是 [member.functions] 已经允许实现在需要时使用“聪明”版本。