使用 `{}` 在 C++ 中聚合初始化联合

Question

在下面的程序中，联合 U 有两个字段 a 和 b，每个字段都有不同的默认值。如果使用聚合初始化创建U 类型的变量{} 联合的值和活动成员是什么？

#include <iostream>

struct A { int x = 1; };
struct B { int x = 0; };

union U {
    A a;
    B b;
};

int main() {
    U u{};
    std::cout << u.a.x;
}

令人惊讶的是编译器在这里出现了分歧：Clang 打印 1 和 GCC 打印 0，演示：https://gcc.godbolt.org/z/8Tj4Y1Pv1

其中一个编译器是否存在错误或此处的行为未由标准定义？

Answer 1

Clang 正确，GCC 错误

根据[dcl.init.aggr]/1：

聚合是一个数组或一个类（[class]）

• (1.1) 没有用户声明或继承的构造函数 ([class.ctor])，
• (1.2) 没有私有或受保护的直接非静态数据成员 ([class.access])，
• (1.3) 没有虚函数 ([class.virtual])，并且
• (1.4) 没有虚拟、私有或受保护的基类 ([class.mi])。

A、B 和 U 都是聚合类，虽然前面是 非联合 聚合类，前者不符合条件。

根据[dcl.init.aggr]/5 [强调我的]：

对于非联合聚合，每个不是显式 初始化元素的初始化如下：

• (5.1) 如果元素具有默认成员初始化程序 ([class.mem])，则从该初始化程序初始化元素。
• (5.2) 否则，如果元素不是引用，则从空的初始化列表 ([dcl.init.list]) 复制初始化该元素。
• (5.3) 否则，程序格式错误。

如果聚合是一个联合并且初始化列表为空，那么

• (5.4) 如果任何变体成员具有默认成员初始化程序，则该成员从其默认成员初始化程序初始化；
• (5.5) 否则，联合体的第一个成员（如果有）将从空的初始化列表复制初始化。

这样

U u{};

是聚合初始化，结果是联合类的第一个数据成员，即A类型的数据成员a（这是一个非联合聚合类），从一个空的初始化列表。由于A类型的单个数据成员x有一个默认的成员初始化器，那么根据上面的[dcl.init.aggr]/5.1，数据成员x由它的默认成员初始化器初始化。

因此，Clang 是正确的，而 GCC 是错误的。

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GCC 错误报告

• Bug 102013 - Incorrect aggregate initialization of union