constexpr 实例的初始化（例如`std::integral_constant`）是否需要`={}`？答案

【问题标题】：Does initialization of constexpr instance (e.g. `std::integral_constant`) require `={}`?constexpr 实例的初始化（例如`std::integral_constant`）是否需要`={}`？
【发布时间】：2017-07-06 12:41:47
【问题描述】：

以下声明在 clang 3.8.1 中失败，但似乎在其他经过测试的编译器中编译没有错误（例如 gcc 6.1、MSVC 2015、clang 3.9.1）。

constexpr std::integral_constant<int,0> myConstant;

clang 3.8.1 给出：

error: default initialization of an object of const type 'const std::integral_constant<int, 0>' without a user-provided default constructor constexpr std::integral_constant<int,0> myConstant;

而以下在所有测试的编译器中都正确编译：

constexpr std::integral_constant<int,0> myConstant = {};

这里发生了什么？（clang 3.8.1的错误正确吗？）

如果我定义自己的类型，我是否应该编写一个用户提供的默认 ctor 以便用户可以避免输入 ={} ？

【问题讨论】：

标签： c++11

【解决方案1】：

constexpr 变量必须被初始化。 Typename variablename; 形式的声明将对variablename 执行默认初始化。

没有普通默认构造函数的类型在默认初始化下将未初始化。一般没问题。

但constexpr 变量不允许未初始化。因此，对于具有琐碎默认构造函数的类型，您必须明显地初始化它们。通过对变量执行= {}，会导致它被初始化，这将使对象清零。

这不应被视为问题。通常，您应该始终以可见方式初始化constexpr 变量，即使它只是使用= {}。这样，每个人都清楚你在做什么。

不，你不应该将默认构造函数添加到类型中，这样人们就可以在没有明显初始化它们的情况下创建它们的constexpr 变量。如果类型需要来完成它的工作，你应该只添加一个用户提供的默认构造函数。

至于编译器的行为，就在他们身上。 Clang 在 3.8.1 中的行为在规范方面是正确的，所以其他的都是不正确的。

【讨论】：

std::integral_constant 没有值表示（它是一个空结构）。您的“您应该始终以可见的方式初始化”规则仍然适用吗？
@RossBencina: "std::integral_constant 没有值表示" 标准非常明确，所有constexpr 变量“都应该被初始化”。它是否具有价值表示并不是标准所关心的。在constexpr 函数中声明的任何变量也是如此。
这个答案目前没有解决我的问题“这里发生了什么？” -- 为什么不同编译器的行为不同？哪个编译器是正确的？
@RossBencina：鉴于我对标准要求的解释，我认为“哪个编译器是正确的”的答案是显而易见的。但我已经让答案更明确了。
@RossBencina：然后它有一个回归，因为你说 3.8.1 工作（即：给出了一个错误）。我已经解释了 C++ 标准所说的应该发生的事情。您可以根据具体的编译器版本来判断，并根据需要在其上提交错误。

【解决方案2】：

根据这个答案：https://stackoverflow.com/a/28338265/2013747，是否需要={}是clang和gcc最初选择以不同方式实现的一个悬而未决的问题。允许省略 ={} 似乎是 CWG 首选的方向，clang 3.9 更改了策略以反映这一点。

引用 CWG 活跃问题 #253：

253.为什么必须初始化空或完全初始化的 const 对象？

[]

8.6 [dcl.init] 的第 9 段说：

如果没有为对象指定初始化器，并且对象是（可能 >cv 限定的）非 POD 类类型（或其数组），则该对象应 >default-initialized；如果对象是 const 限定类型，则基础 >class 类型应具有用户声明的默认构造函数。否则，如果没有为对象指定 >initializer，则该对象及其子对象（如果有）具有不确定的初始值；如果对象或其任何子对象>属于 const-qualified 类型，则程序格式错误。

如果 const POD 对象没有非静态数据成员怎么办？ 对于这种情况，这种措辞需要一个空的初始化器 [...]

（添加了重点。）这里的结论是，为了与旧编译器兼容，并严格遵守标准，除非有用户声明的默认 ctor，否则必须使用 ={}。

旧的 clang 行为源于上述保守的解释的语言规范。 CWG 2011 年 8 月会议决议：

2011 年 8 月会议记录：

如果隐式默认构造函数初始化所有子对象，则不需要初始化器。

来源：http://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#253

据我所知，此更改尚未纳入任何版本的 C++ 标准。因此，虽然省略 ={} 可能会继续编译，并且将来可能会被标准正式支持，但它目前不是官方 ISO 标准的一部分。

【讨论】：