使用非静态数据成员和嵌套类构造函数的类内初始化时出错

Question

以下代码非常简单，我希望它应该可以正常编译。

struct A
{
    struct B
    {
        int i = 0;
    };

    B b;

    A(const B& _b = B())
        : b(_b)
    {}
};

我已经使用 g++ 版本 4.7.2、4.8.1、clang++ 3.2 和 3.3 测试了此代码。除了 g++ 4.7.2 对这段代码 (http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=57770) 的段错误之外，其他经过测试的编译器给出的错误消息并没有太多解释。

g++ 4.8.1：

test.cpp: In constructor ‘constexpr A::B::B()’:
test.cpp:3:12: error: constructor required before non-static data member for ‘A::B::i’ has been parsed
     struct B
            ^
test.cpp: At global scope:
test.cpp:11:23: note: synthesized method ‘constexpr A::B::B()’ first required here 
     A(const B& _b = B())
                       ^

clang++ 3.2 和 3.3：

test.cpp:11:21: error: defaulted default constructor of 'B' cannot be used by non-static data member initializer which appears before end of class definition
    A(const B& _b = B())
                    ^

使这段代码可编译是可能的，而且看起来应该没有什么区别。有两种选择：

struct B
{
    int i = 0;
    B(){} // using B()=default; works only for clang++
};

或

struct B
{
    int i;
    B() : i(0) {} // classic c++98 initialization
};

这段代码真的不正确还是编译器错误？

Answer 1

这段代码真的不正确还是编译器错误？

嗯，也不是。该标准有一个缺陷——它说A在解析B::i的初始化程序时被认为是完整的，并且B::B()（它使用B::i的初始化程序）可以在@987654327的定义中使用@。这显然是循环的。考虑一下：

struct A {
  struct B {
    int i = (A(), 0);
  };
  A() noexcept(!noexcept(B()));
};

这有一个矛盾：B::B() 隐含地是noexcept iff A() 不抛出，并且A() 不抛出iff B::B() 是不是 noexcept。这个领域还有许多其他的循环和矛盾。

这是由核心问题 1360 和 1397 跟踪的。请特别注意核心问题 1397 中的此说明：

也许解决这个问题的最佳方法是使非静态数据成员初始化器使用其类的默认构造函数的格式不正确。

这是我在 Clang 中为解决此问题而实施的规则的一个特例。 Clang 的规则是，在解析该类的非静态数据成员初始化程序之前，不能使用该类的默认默认构造函数。因此 Clang 在这里发出诊断：

    A(const B& _b = B())
                    ^

...因为 Clang 在解析默认初始化程序之前先解析默认参数，并且此默认参数需要 B 的默认初始化程序已经被解析（以便隐式定义 B::B()）。

Answer 2

也许这就是问题所在：

§12.1 5. 一个默认的且未定义为已删除的默认构造函数在它是 odr- 时被隐式定义 用于 (3.2) 创建其类类型 (1.8) 的对象或在其第一次声明后显式默认时

所以，第一次查找时会生成默认构造函数，但是查找会失败，因为 A 没有完全定义，因此 A 中的 B 将找不到。