C++中对象之间的相互引用

Question

我想创建两个具有相互成员引用的对象。稍后它可以扩展到例如N 个引用对象的闭环，其中 N 在编译时是已知的。

最初的尝试是使用最简单的结构 A 缺少任何构造函数，这使它成为一个聚合（v 模拟一些有效负载）：

struct A {
    const A & a;
    int v = 0;
};

struct B {
    A a1, a2;
};

consteval bool f()
{
    B z{ z.a2, z.a1 };
    return &z.a1 == &z.a2.a;
}

static_assert( f() );

很遗憾，由于错误，编译器不接受它：

accessing uninitialized member 'B::a2'

这实际上很奇怪，因为没有进行真正的读取访问，只记住了它的地址。演示：https://gcc.godbolt.org/z/cGzYx1Pea

在A添加构造函数后问题解决，不再聚合：

struct A {
    constexpr A(const A & a_) : a(a_) {}
    constexpr A(const A & a_, int v_) : a(a_), v(v_) {}
    const A & a;
    int v = 0;
};

现在所有编译器都接受程序，演示：https://gcc.godbolt.org/z/bs17xfxEs

令人惊讶的是，看似等效的程序修改使其有效。在这种情况下，标准中是否真的有一些措辞阻止使用聚合？究竟是什么让第二个版本安全并被接受？

Answer 1

B z{ z.a2, z.a1 }; 尝试复制构造 a1 和 a2，而不是使用 z.a2、z.a1 作为第一个字段来聚合初始化它们。¹

B z{{z.a2, 0}, {z.a1, 0}}; 在 GCC 和 Clang 中工作。 MSVC 给出error C2078: too many initializers，看起来像个bug。

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¹ 在这里，为z 执行直接列表初始化，在这种情况下解析为aggregate initialization，而aggregate initialization 又为每个成员执行copy-initialization，并且：

[dcl.init.general]/15.6.2

...如果是复制初始化，其中源类型的 cv 非限定版本与目标类相同或派生类，则考虑构造函数。

所以，因为初始化器z.a2、z.a1 与相应的成员具有相同的类型，所以成员的聚合性是 ingored，并使用了复制构造函数。