混合内联和构造函数初始化的初始化顺序答案

【问题标题】：Order of initialization with mixed inline and constructor initializations混合内联和构造函数初始化的初始化顺序
【发布时间】：2021-06-12 14:08:42
【问题描述】：

[这个问题来自this question]

考虑以下程序：

#include <iostream>

struct Foo
{
    const size_t size;
    int* arr{ create_arr(size) };

    Foo(size_t s)
        : size{ set_size(s) }
    {
    }

    static int* create_arr(size_t s)
    {
        std::cout << "Creating array with size " << s << '\n';
        return new int[s];
    }

    static size_t set_size(size_t s)
    {
        std::cout << "Setting size to " << s << '\n';
        return s;
    }
};

int main()
{
    Foo f(10);
}

arr 的内联初始化取决于size 的值。但是size的值只在构造函数初始化列表中初始化。

Both GCC and Clang handles it correctly，如果size和arr的声明顺序被镜像会报错。我还听说 MSVC 会做“正确”的事情（根据 the other question 中的 cmets）。

我的问题是：这是明确定义的吗？

我知道初始化是按声明顺序完成的，但它是否也包括内联初始化？

【问题讨论】：

正如我在另一个问题中评论的那样，将代码转到constexpr，（大多数 UB 都被检测到，因为它们不会发生）。程序按预期运行Demo。

标签： c++ initialization language-lawyer

【解决方案1】：

我知道初始化是按声明顺序完成的，但确实如此也包括内联初始化？

是的，必须的，见class.base.init：

13 在非委托构造函数中，初始化在以下顺序： (13.1) — 首先，并且仅适用于大多数派生类（4.5），虚拟基类在它们出现在深度优先从左到右的遍历中的顺序基类的有向无环图，其中“从左到右”是派生类中基类的出现顺序基本说明符列表。 (13.2) — 那么，直接基类是按照声明顺序初始化，因为它们出现在 base-specifier-list（不管 mem-initializers 的顺序如何）。 (13.3) — 然后，按顺序初始化非静态数据成员它们是在类定义中声明的（同样不管 mem-initializers 的顺序）。 (13.4) — 最后，执行构造函数主体的复合语句。 [注：声明令的任务是确保 base 和 member sub

虽然这里的标准不是太具体，但这应该是完全足够的，因为默认的成员初始化器是初始化器。类定义中的顺序始终是这里的基础。在初始化方面，这里有一个例外与标准的许多其他部分极为矛盾。

在本节中还有一个附加说明，该标准通过对破坏的关注强调了这一点：

[注：声明顺序的任务是确保基础和成员子对象以相反的顺序被销毁初始化。 ——尾注]

所以这里根本没有进一步解释的余地。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的，它定义明确。我将在这里使用 C++20 的 N4860 草案作为参考。

11.10.2 初始化基和成员 [class.base.init] §9 说（强调我的）：

在非委托构造函数中，如果给定的潜在构造子对象未由 meminitializer 指定- id（包括因为构造函数没有ctorinitializer而没有mem-initializer-list的情况），那么
(9.1) — 如果实体是具有默认成员初始值设定项 (11.4) 的非静态数据成员，并且
(9.1.1) — 构造函数的类是联合 (11.5)...
(9.1.2) — 构造函数的类不是联合，并且，如果实体是匿名联合的成员... (9.2) — 否则，如果实体是匿名联合或变体成员 (11.5.1)，...
(9.3) — 否则，实体默认初始化 (9.4)。

这与 11.4 类成员 [class.mem] §10 一致

大括号或等号初始化器只能出现在数据成员的声明中。（对于静态数据成员，见 11.4.8.2；对于非静态数据成员，见 11.10.2 和 9.4.1)。 用于非静态的大括号或等号初始化器数据成员为成员指定一个默认的成员初始化器...

最后，我们发现在 11.10.2 初始化基和成员 [class.base.init] §13 说（强调我的）：

13 在非委托构造函数中，初始化按以下顺序进行：
(13.1) — 首先，并且仅对于最派生类 (6.7.2) 的构造函数，虚拟基类在它们出现在基类的有向无环图的深度优先从左到右遍历中的顺序，其中“从左到右”是派生类基说明符列表中基类的出现顺序。
(13.2) — 然后，直接基类按照它们出现在基说明符列表中的声明顺序进行初始化（无论内存初始化器的顺序如何）。
(13.3) — 然后，非静态数据成员按照它们在类定义中声明的顺序进行初始化 （同样不管内存初始化器的顺序）。
(13.4) — 最后，执行构造函数主体的复合语句。
[注意：强制声明顺序是为了确保基子对象和成员子对象在初始化的相反顺序。 — 尾注]

我的理解是类的成员按声明顺序初始化无论他们是否使用mem-initializer。如果一个成员没有mem-initializer但有一个bracket-or-equal-initializer，它将默认从那个bracket-or-equal-initializer在成员之后初始化在初始化之前声明。

因此，如果我正确阅读了 11.4 和 11.2 子条款，则相关代码具有明确定义的行为。

【讨论】：