0、int()和int{}有什么区别？

Question

由于int() 和int{} 是值等于0 的constant 表达式，我认为它们是等价且可互换的，因此编译器必须平等对待它们。例如，

 int a[0];      //error: zero-sized array not allowed in ISO C++
 int b[int()];  //error: zero-sized array not allowed in ISO C++
 int c[int{}];  //error: zero-sized array not allowed in ISO C++

但似乎在某些极端情况下它们是不可互换的。

• 初始化指针时：

  int *p = 0;     //ok
  int *q = int(); //error - by clang only
  int *r = int{}; //error - by gcc and clang both
  

  查看GCC 和Clang 消息。我怀疑这是两个编译器中的一个错误，因为我希望它们在这种情况下可以互换，但我很高兴被证明是错误的。 :-)

• 当传递给类模板时：

  template<int N> struct X{};
  
  X<0>      x1; //ok
  X<int{}>  x2; //ok (same as X<0>)
  X<int()>  x3; //error  
  

  查看GCC 和Clang 消息。

  我发现X<int()> 的语法非常熟悉，因为我以前见过（并且可能使用过）类似的语法，例如在std::function<int()> 中，模板参数int() 预计为函数类型（而不是 0）不接受任何参数并返回 int。但我想知道在这种情况下int() 被视为函数 type 的规范部分，并不等同于始终为0 的int{}。

Answer 1

表达式int() 和int{} 都是整数类型的常量表达式纯右值，其计算结果为零，因此在任何需要计算的整数类型的整数常量表达式纯右值的上下文中都可以与文字0 互换归零。

两个表达式都满足5.19 常量表达式[expr.const]中指定的常量表达式的要求。

关于X<int()>，标准规定int()在此上下文中不被解释为表达式：

14.3 模板参数 [temp.arg]

在 template-argument 中，type-id 和 expression 之间的歧义被解析为 type-id ，不管对应的template-parameter的形式是什么。

关于指针转换：

4.10 指针转换 [conv.ptr]

空指针常量是整数类型的整数常量表达式 (5.19) prvalue，其计算结果为零 或std::nullptr_t 类型的纯右值。

基于上一段，int() 和int{} 都是空指针常量表达式。这指向了一个（非常小的）编译器错误，尽管有一个打开的缺陷报告 (903) 可能导致这一段发生变化：

CWG 达成了强烈的共识，即只有文字 0 应被视为空指针常量，而不是当前指定的任意零值常量表达式。

以下措辞涉及表达式int() 的值：

8.5 初始化程序 [dcl.init]

对 T 类型的对象或引用进行零初始化意味着：

[省略的不适用的子句]

——如果T是标量类型（3.9），则对象设为0（零），取整型常量表达式， 转换为 T

[...]

对 T 类型的对象进行值初始化意味着：

——如果 T 是一个（可能是 cv 限定的）类类型（第 9 条），带有一个用户提供的构造函数（12.1），那么 调用 T 的默认构造函数（如果 T 没有可访问的默认值，则初始化格式错误 构造函数);

[省略的不适用的子句]

— 否则，对象被零初始化。

初始化器为空括号集的对象，即 ()，应进行值初始化。

对于int{}的值：

8.5.4 列表初始化[dcl.init.list]

类型 T 的对象或引用的列表初始化定义如下：

——如果初始化列表没有元素并且 T 是具有默认构造函数的类类型，则对象为 值初始化。

[省略的不适用的子句]

— 否则，如果初始化列表没有元素，则对象被值初始化。

来自 C++ 工作草案标准 N3337 的所有引用。