删除的默认构造函数仍然是微不足道的吗？

Question

看标准中平凡默认构造函数的定义：

如果默认构造函数不是用户提供的并且如果：

• 它的类没有虚函数 (10.3) 和虚基类 (10.1)，并且
• 其类的非静态数据成员没有大括号或等号初始化器，并且
• 其类的所有直接基类都有微不足道的默认构造函数，并且
• 对于其类的所有属于类类型（或其数组）的非静态数据成员，每个此类都有一个微不足道的默认值 构造函数。

否则，默认构造函数是不平凡的。

看来默认构造函数的定义并不排除deleted默认构造函数的可能性：

struct A {
    int& a;  // the implicitly defaulted default constructor will be defined as deleted
};

struct B {
    B()=delete;  // explicitly deleted
};

int main() {
    static_assert(is_trivial<A>::value, "");
    static_assert(is_trivial<B>::value, "");
}

上面的代码运行没有任何断言失败。该类型具有简单的默认构造函数并且可以轻松复制，因此它是"trivial class"。

将这种类型设置为"trivial class" 不会带来麻烦吗？例如，对于对象生命周期、逐字节复制等价性、goto 语句允许等内容。

编辑：以下 goto 津贴示例无效。感谢@Casey 的评论。添加了另一个按字节复制等效的示例以替换此示例。

以goto声明余量为例，标准规定：

可以转移到一个块中，但不能以某种方式转移 通过初始化绕过声明。一个从 87 跳转的程序 具有自动存储持续时间的变量不在的点 范围到它在范围内的点是格式错误的，除非 变量具有标量类型，具有平凡默认值的类类型 构造函数和普通析构函数，其中之一的 cv 限定版本 这些类型，或上述类型之一的数组，并被声明 没有初始化器 (8.5)。

所以对于下面的代码：

class A {
    int& a;
public:
    A(int& aa): a{aa} {}
    A()=default;  // this is necessary otherwise no default constructor will be implicitly declared then the type will not be trivial
};

int i;

int main() {
    static_assert(is_trivial<A>::value, "");
    goto L;
    A a{i};
L:
    return 0;
}

因为A 有一个普通的默认构造函数和一个普通的析构函数（断言通过OK），所以它的格式符合规则。相反，代码在 C++03 中格式错误（删除了仅 C++11 的语法，即 A()=default; 行），因为 A 不是 C++03 中的 POD ，而 C++03 只允许 goto 交叉定义 POD 类型。

以字节复制等价为例，标准说：

对于任何可平凡复制的类型 T，如果指向 T 的两个指针指向 不同的 T 对象 obj1 和 obj2，其中 obj1 和 obj2 都不是 基类子对象，如果构成 obj1 的底层字节 (1.7) 是 复制到 obj2,41 obj2 随后应保持与 obj1.

所以memcpy() 在平凡可复制类型上是明确定义的：

class A {
    int& a;
public:
    A(int& aa): a{aa} {}
    A()=default;  // this is necessary otherwise no default constructor will be implicitly declared then the type will not be trivial
    void* addr() {return &a;}
};

int i = 0;
int j = 0;

int main() {
    static_assert(is_trivial<A>::value, "");
    A a{i};
    A b{j};
    cout << a.addr() << " " << b.addr() << "\n";
    // a = b;  // this will be ill-formed because the implicitly defaulted copy assignment is defined as deleted
    memcpy(&a, &b, sizeof(A));  // this is well-defined because A is trivial
    cout << a.addr() << " " << b.addr() << "\n";
}

因为A是一个普通类型（断言通过OK），所以根据规则很好定义。结果表明，在不同的时间引用不同的对象。相反，代码在 C++03 中未定义（删除了仅 C++11 的语法，即 A()=default; 行），因为 A 在 C++03 中不是 POD，并且C++03 只允许 POD 类型的逐字节复制等价。

Answer 1

CWG issue 667 通过在N3225 附近合并到 C++ 工作草案中的更改解决了这个确切的问题。 N3225 § 12.1 [class.ctor]/5 状态：

如果默认构造函数既不是用户提供也不是被删除，并且如果：

• 它的类没有虚函数 (10.3) 和虚基类 (10.1)，并且
• 其类的非静态数据成员没有brace-or-equal-initializer，并且
• 其类的所有直接基类都有微不足道的默认构造函数，并且
• 对于其类中属于类类型（或其数组）的所有非静态数据成员，每个此类都有一个普通的默认构造函数。

否则，默认构造函数是非平凡的。

这在 C++11 发布之前（显然）已更改。 CWG DR 1135 是为了地址 a Finland national body comment on the C++11 candidate draft 而创建的：

应该允许在第一次声明时显式默认非公共特殊成员函数。用户很可能希望默认受保护/私有构造函数和复制构造函数，而不必在类外部编写此类默认设置。

此问题的解决方案从 12.1 中删除了“未删除”文本以及描述普通析构函数、普通复制/移动构造函数和普通复制/移动赋值运算符的部分。我认为这个变化太宽泛了，可能不是故意让你的struct A变得微不足道。确实，从表面上看，这个程序格式错误是荒谬的：

int x = 42;
int y = 13;
A a_x{x};
A a_y{y};
a_x = a_y;

但这个程序不是，因为A 是可简单复制的（Clang agrees，GCC does not）：

int x = 42;
int y = 13;
A a_x{x};
A a_y{y};
std::memcpy(&a_x, &a_y, sizeof(a_x));

CWG issue 1496 "Triviality with deleted and missing default constructors" 的存在似乎表明委员会意识到了这个问题（或至少是一个密切相关的问题）：

根据 12.1 [class.ctor] 第 5 段，定义为已删除的默认构造函数是微不足道的。这意味着，根据 9 [class] 第 6 段，这样的类可以是微不足道的。但是，如果该类没有默认构造函数，因为它有一个用户声明的构造函数，那么该类就不是微不足道的。由于这两种情况都阻止了类的默认构造，因此尚不清楚为什么这两种情况之间存在琐碎性差异。

虽然目前还没有解决办法。