将默认赋值运算符声明为 constexpr：哪个编译器是正确的？

Question

考虑

struct A1 {
    constexpr A1& operator=(const A1&) = default;
    ~A1() {}
};
struct A2 {
    constexpr A2& operator=(const A2&) = default;
    ~A2() = default;
};
struct A3 {
    ~A3() = default;
    constexpr A3& operator=(const A3&) = default;
};

GCC 和 MSVC 接受所有三个结构。 Clang 拒绝 A1 和 A2（但接受 A3），并显示以下错误消息：

<source>:2:5: error: defaulted definition of copy assignment operator is not constexpr
    constexpr A1& operator=(const A1&) = default;
    ^
<source>:6:5: error: defaulted definition of copy assignment operator is not constexpr
    constexpr A2& operator=(const A2&) = default;
    ^
2 errors generated.

(live demo)

哪个编译器是正确的，为什么？

Answer 1

我认为这三个编译器都错了。

[dcl.fct.def.default]/3 说：

只有在隐式声明为 constexpr 的情况下，才可以将未定义为已删除的显式默认函数声明为 constexpr 或 consteval。如果一个函数在它的第一个声明中被显式默认，那么如果隐式声明是，它被隐式地认为是constexpr。

复制赋值运算符何时隐式声明constexpr？ [class.copy.assign]/10:

隐式定义的复制/移动赋值运算符是 constexpr if

• X 是文字类型，并且
• [...]

文字类型在哪里，来自[basic.types]/10：

如果一个类型是一个字面量类型：

• [...]

• 具有以下所有属性的可能具有 cv 限定的类类型：

  • 它有一个微不足道的析构函数，
  • [...]

A1 没有简单的析构函数，因此它的隐式复制赋值运算符不是constexpr。因此，复制赋值运算符格式不正确（gcc 和 msvc 错误接受）。

另外两个没问题，拒绝A2是个clang bug。

---

注意我引用的 [dcl.fct.def.default] 的最后一点。如果您明确默认，您实际上不必添加constexpr。在可能的情况下，这将是隐含的constexpr。

Answer 2

C++17 标准规定：

15.8.2 复制/移动赋值运算符[class.copy.assign]
...

10 默认且未定义为已删除的类 X 的复制/移动赋值运算符在 odr 使用 (6.2) 时隐含定义（例如，当重载决议选择它以分配给其类类型的对象）或当它在其第一次声明后显式默认时。 隐式定义的复制/移动赋值运算符是constexpr if
(10.1) — X 是文字类型，并且
(10.2) — 选择用于复制/移动每个直接基类子对象的赋值运算符是 constexpr 函数，并且
(10.3) — 对于 X 的每个类类型（或其数组）的非静态数据成员，选择用于复制/移动该成员的赋值运算符是 constexpr 函数。

复制赋值运算符在两种情况下满足上述要求。在第一种情况下，我们有一个非文字类型，因为有非平凡的析构函数。

所以我认为 Clang 在第二种情况下拒绝代码是错误的。

有一个使用 Clang 提交的错误，标题为：Defaulted destructor prevents using constexpr on defaulted copy/move-operator，它显示的症状与 OP 中的代码相同。

来自错误报告状态的 cmets：

当默认析构函数被注释掉（即没有用户声明）时，错误就不再存在了。

和

如果在复制赋值运算符之前声明析构函数，问题也会消失。

问题中的代码也是如此。

正如@YSC 指出的那样，这里的另一个相关引用是：[dcl.fct.def.default]/3，其中指出：

只有在隐式声明为 constexpr 的情况下，才可以将未定义为已删除的显式默认函数声明为 constexpr 或 consteval。如果一个函数在它的第一个声明中被显式默认，那么如果隐式声明是，那么它被隐式地认为是constexpr。