使用 `` 在 C++ 中聚合初始化联合

Posted 2023-02-18

【中文标题】使用 `` 在 C++ 中聚合初始化联合

【英文标题】：Aggregate initialization of a union in C++ with ``使用 `` 在 C++ 中聚合初始化联合

【发布时间】：2021-10-23 03:26:44

【问题描述】：

在下面的程序中，联合 U 有两个字段 a 和 b，每个字段都有不同的默认值。如果使用聚合初始化创建U 类型的变量 联合的值和活动成员是什么？

#include <iostream>

struct A  int x = 1; ;
struct B  int x = 0; ;

union U 
    A a;
    B b;
;

int main() 
    U u;
    std::cout << u.a.x;

令人惊讶的是编译器在这里出现了分歧：Clang 打印 1 和 GCC 打印 0，演示：https://gcc.godbolt.org/z/8Tj4Y1Pv1

其中一个编译器是否存在错误或此处的行为未由标准定义？

【问题讨论】：

当你初始化u时，你正在做value initialization。而且由于U不是类类型，所以会导致u成为zero initialized。

令人惊讶的是编译器在这里出现分歧：Clang 打印 1 和 GCC 打印 0 - 似乎有缺陷，应该是 0

@Someprogrammerdude U 是一个类类型，它是联合聚合类。注意规范性术语“non-union aggregate”，例如在 [dcl.init.aggr]/5 中使用。因此，这是聚合初始化，并且 [dcl.init.aggr]/5 适用（/5.5 表示 U u;，然后 /5.1 表示联合的第一个数据成员 a）。

【参考方案1】：

Clang 正确，GCC 错误

根据[dcl.init.aggr]/1：

聚合是一个数组或一个类（[class]）

(1.1) 没有用户声明或继承的构造函数 ([class.ctor])， (1.2) 没有私有或受保护的直接非静态数据成员 ([class.access])， (1.3) 没有虚函数 ([class.virtual])，并且 (1.4) 没有虚拟、私有或受保护的基类 ([class.mi])。

A、B 和 U 都是聚合类，虽然前面是 非联合 聚合类，前者不符合条件。

根据[dcl.init.aggr]/5 [强调我的]：

对于非联合聚合，每个不是显式 初始化元素的初始化如下：

(5.1) 如果元素具有默认成员初始化程序 ([class.mem])，则从该初始化程序初始化元素。 (5.2) 否则，如果元素不是引用，则从空的初始化列表 ([dcl.init.list]) 复制初始化该元素。 (5.3) 否则，程序格式错误。

如果聚合是一个联合并且初始化列表为空，那么

(5.4) 如果任何变体成员具有默认成员初始化程序，则该成员从其默认成员初始化程序初始化； (5.5) 否则，联合体的第一个成员（如果有）将从空的初始化列表复制初始化。

这样

U u;

是聚合初始化，结果是联合类的第一个数据成员，即A类型的数据成员a（这是一个非联合聚合类），从一个空的初始化列表。由于A类型的单个数据成员x有一个默认的成员初始化器，那么根据上面的[dcl.init.aggr]/5.1，数据成员x由它的默认成员初始化器初始化。

因此，Clang 是正确的，而 GCC 是错误的。

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GCC 错误报告

Bug 102013 - Incorrect aggregate initialization of union

【讨论】：

MSVC 也打印 0

@MarcinPoloczek 我通常对 MSVC 在 GCC 和 Clang 不同意的语言极端情况下的行为没有什么价值。在这种特殊情况下，afaict Clang 正在按照标准实现正确的行为。

是的，您的答案似乎是正确的。我错过了细节。我已经删除了我的帖子。