模板结构的大括号初始化答案

【问题标题】：Brace initialization of template struct模板结构的大括号初始化
【发布时间】：2018-07-13 23:49:30
【问题描述】：

我正在尝试创建一个链表模板，它适用于用户定义的类型，但对于 gcc 和 clang 的 int 行为等基本类型不同。

template<class T>
struct Node {
  Node* next;
  T val;
};

template<class T, class... Args>
Node<T> create(Args... args) {
  return {nullptr, {args...}};
}

int main() {
  create<int>(0);
}

虽然 clang 编译该代码没有问题，但 gcc 会生成以下错误消息。

错误：无法将“{nullptr, {args#0}}”从“”转换为“Node”

虽然我知道如何解决这个问题，但我仍然感兴趣的是 clang 是否过于宽松，我不能依赖此代码的可移植性，或者它是一个 gcc 错误，应该在某个时候解决。

示例：https://godbolt.org/g/9gnvNQ

【问题讨论】：

移除大括号 {args...} 解决了 GCC 和 Clang的问题。
成功了：return {nullptr, args... };
如果我移除大括号，那么我将无法使用用户定义的构造函数来处理结构。 (godbolt.org/g/32ZR6K) 我知道通用解决方案，但我对正确的编译器行为应该是什么感兴趣。
建议您添加 [language-lawyer] 标签。
GCC 不允许struct { int x; } v = { {1} };，尽管它允许int x = {1};。我认为这是 GCC 的错误。

标签： c++ gcc clang language-lawyer

【解决方案1】：

这是一个 GCC 错误。

首先，根据[dcl.init.list]/3.9，标量初始化器（标量类型的列表初始化）周围的大括号是允许的：

否则，如果初始化列表有一个类型为 E 的元素，并且 T 不是引用类型，或者它的引用类型与 E 引用相关，则从该元素初始化对象或引用（通过复制初始化复制列表初始化，或通过直接初始化直接列表初始化）；如果需要缩小转换（见下文）将元素转换为 T，则程序格式错误。 [ 示例：
int x1 {2};                         // OK
int x2 {2.0};                       // error: narrowing
— 结束示例 ]

第二，Node<int>是根据[dcl.init.aggr]/1的聚合：

聚合是一个数组或一个类

没有用户提供的、显式的或继承的构造函数 ([class.ctor])，

没有私有或受保护的非静态数据成员 ([class.access])，

没有虚函数，并且

没有虚拟、私有或受保护的基类 ([class.mi])。

因此执行聚合初始化，并根据[dcl.init.aggr]/4.2递归地使用{args...}对val进行列表初始化：

否则，元素从相应的initializer-clause或相应designated-initializer-的brace-or-equal-initializer复制初始化条款。如果该初始值设定项的形式为 assignment-expression 或 = assignment-expression 并且需要缩小转换来转换表达式，则程序是非良构的。 [ 注意：如果初始化器本身是初始化器列表，则元素是列表初始化的，如果元素是聚合，这将导致本子条款中的规则的递归应用。 — 尾注 ]

然后[dcl.init.list]/3.9 再次应用。

作为结论，这个初始化是明确定义的。

【讨论】：

【解决方案2】：

我相信你想要这样的东西：

return {nullptr, T{args...}};

这使用提供的参数显式构造一个对象T，并且也适用于任何用户定义的类型，如下所示

template<class T>
struct Node {
    Node* next;
    T val;
};

template<class T, class... Args>
Node<T> create(Args... args) {
    return {nullptr, T{args...}};
}

struct Foo {
    string s;
    int i;
};

int main() {
    auto n = create<Foo>("foo", 42);
    cout << n.val.s << ' ' << n.val.i << endl;
}

【讨论】：