gcc中的初始化列表错误？答案

【问题标题】：Initialization list bug in gcc?gcc中的初始化列表错误？
【发布时间】：2015-01-10 21:43:15
【问题描述】：

考虑以下代码，其中B 是由D 通过B1 和B2 继承的虚拟基类：

#include <iostream>

class B
{
protected:
    int x;

protected:

    B(int x) : x{x}{std::cout << x << std::endl;}
};

class B1 : virtual public B
{
protected:

    B1() : B(0){}
};

class B2 : virtual public B
{
protected:

    B2() : B(10){}
};

class D : public B1, public B2
{
public:

    D() : B(99), B1(), B2() {}
    void print() {std::cout << "Final: " << x << std::endl;}
};

int main() {
    D d;
    d.print();
    return 0;
}

参见工作示例here。我在B 的构造函数中使用输出，并在D 完全构造之后跟踪正在发生的事情。当我使用 g++-4.8.1 编译上述示例时，一切正常。它打印

99
Final: 99

因为Bs 的构造函数从最派生类 (D) 调用一次，这也决定了 x 的最终值。

现在是奇怪的部分：如果我换行

D() : B(99), B1(), B2() {}

到新的统一初始化语法，即

D() : B{99}, B1{}, B2{} {}

奇怪的事情发生了。一方面，它不再编译，出现错误

prog.cpp: In constructor ‘D::D()’:
prog.cpp:17:5: error: ‘B1::B1()’ is protected
     B1() : B(0){}
     ^
prog.cpp:31:27: error: within this context
     D() : B{99}, B1{}, B2{} {}

（对于B2 也是如此，请参阅here）这没有意义，因为我在派生类中使用它，所以protected 应该没问题。如果我对此进行更正并将B1 和B2 的构造函数设为public 而不是protected，那么一切都会变得一团糟（参见here），因为输出变为

99
0
10
Final: 10

所以，事实上B1s和B2s构造函数中初始化B的部分仍然被执行，甚至改变了x的值。这不应该是虚拟继承的情况。请记住，我唯一改变的地方是

B1 和 B2 中的公共而不是受保护的构造函数
在D 的成员初始化列表中使用classname{} 语法，而不是classname()。

我无法相信 gcc 中出现了这样一个基本的问题。但是我在本地机器上用 clang 对其进行了测试，所有三个案例都按预期编译和运行（即像上面的第一个示例一样）。如果这不是错误，有人可以指出我所缺少的吗？

编辑：我的第一次搜索不知何故没有提出，但现在我找到了this other question，至少显示了受保护/公共错误。然而，这是 gcc-4.7，所以我原以为它会在 gcc-4.8 中处理。那么，我是否应该得出结论，初始化列表在 gcc 中根本就搞砸了！？

【问题讨论】：

这适用于 clang 3.5，但适用于 gcc 4.9.0。所以这可能是某人的编译器错误。
是的，这几乎就是我在问题中所说的，只是它似乎在 gcc-4.9.0 中仍然存在！让我害怕的是，这可能会默默地导致对同一个对象的多个构造函数调用（如果所有构造函数都是公共的），违反了最基本的 OOP 原则之一……
我在GCC 5.1.1 中得到完全相同的错误。
@Galik 和 Oguk：我在最新的 GCC 5 中遇到了这个问题和许多其他问题，{braced init} 在构造函数中。更糟糕的是，其中一些非常复杂（阅读：变化无常），使得最小的复制变得困难。即便如此，他们通常也不急于解决这些问题，因为我认为他们认为我们会弄清楚 - 并且能够 - 改为使用 (parentheses)... 而不是追逐其他红色几个小时的鲱鱼，浪费我们的时间，由于这些错误，这已经发生在我身上好几次了。真可惜。

标签： c++ c++11 gcc initializer-list

【解决方案1】：

我不知道现在回答这个问题是否为时已晚，但您的代码在 GCC 4.9.2 中编译得很好！

~$g++ -std=c++11 test.cpp 
~$./a.out 
99
Final: 99

~$gcc --version
gcc (GCC) 4.9.2
Copyright (C) 2014 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

【讨论】：

【解决方案2】：

关于虚拟基类构造函数的多次调用：我可以使用以下代码重现该问题（使用 GCC 5.1.0）。

#include <iostream>

struct V {
    V(){std::cout << "V()\n";}
};

struct A : virtual V {
    A() : V{} {std::cout << "A()\n";}
};

struct B : A {
    B(): V{}, A{} {std::cout << "B()\n";}
};

int main(int argc, char **argv) {
    B b{};
}

这会产生以下输出：

V()
V()
A()
B()

根据 C++ 标准，我认为这是不正确的：

[class.base.init]/7

... 每个 mem-initializer 执行的初始化构成一个完整表达式。 mem-initializer 中的任何表达式都被评估为执行初始化的完整表达式的一部分。一个内存初始化器其中 mem-initializer-id 表示在执行不是最派生类的任何类的构造函数期间忽略虚拟基类。

当 A 构造函数的调用更改为使用括号而不是大括号时，生成的可执行文件按预期工作，并且只调用 V() 一次。

我已经为 GCC 创建了一个关于这个问题的错误报告：https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=70818

编辑：我错过了已经有关于此的错误报告：https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=55922

【讨论】：