为什么这段代码会为不同的编译器生成不同的输出？

Question

我有以下代码：

#include <iostream>
#include <vector>

struct C {
  int a;

  C() : a(0) {}
  C(int a) : a(a) {}
};

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const C &c) {
  os << c.a;
  return os;
}

using T = std::vector<C>;

int main() {
  auto v = T({5});

  for (const auto &a : v) {
    std::cout << a << ", ";
  }
  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

如果我使用 g++，它会打印：

#include <iostream>
#include <vector>

struct C {
  int a;

  C() : a(0) {}
  C(int a) : a(a) {}
};

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const C &c) {
  os << c.a;
  return os;
}

using T = std::vector<C>;

int main() {
  auto v = T({5});

  for (const auto &a : v) {
    std::cout << a << ", ";
  }
  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

如果我使用 MS 编译器，它会打印：

5, 

为什么结果不同？

没有()around {5}，结果当然是一样的。

Answer 1

这可能是 g++ 编译器^\xc2\xa7中的错误（而不是MSVC 编译器中的错误）。变量的类型v是（或者根据标准，应该是std::vector<C>）a ，包含 5 个默认初始化元素。

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为什么？因为您使用直接初始化（圆括号）而不是列表初始化（大括号，如 中auto v = T{ 5 }）。这种直接初始化意味着调用构造函数，并且没有std::vector<T>需要单个T参数的构造函数。

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cppreference中提到了这种混乱的根源：

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\n

请注意，列表初始化构造函数 (10) 的存在意味着\n列表初始化和直接初始化会执行不同的操作：

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\n

现在，您可能认为编译器应该使用列表初始化构造函数（就像 g++ 那样）\xe2\x80\xa6，但它不应该这样做！该构造函数的参数不是类型而是T类型std::initializer_list<T>；因此，要调用该构造函数（使用直接初始化），您需要auto v = T({ { 5 } });（注意额外的大括号组）。^\xe2\x80\xa0

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对于您的代码，auto v = T({ 5 });，最匹配的构造函数是链接的 cppreference 页面上的版本#3（默认为第二个^和第三^个参数），因此{ 5 }被视为size_t初始化为 的元素计数的值T()。事实上，根据同一页面，自 C++11 \xe2\x80\x93 以来，默认的第二个^参数版本已被删除，因此您的调用的唯一匹配是构造函数版本 #4，它会产生相同的结果。

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事实上，clang（它为您的代码提供与 MSVC 相同的结果）对此发出警告（请在 Compiler Explorer 上查看）：

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警告：标量初始值设定项周围的大括号 [-Wbraced-scalar-init]

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有多种方法可以强制初始化带有{5}成员的单元素向量。最简单的是使用列表初始化：

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auto v = T{ { 5 } }; // Or even: auto v = T{ 5 };\n

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另一种方法是添加一个显式count参数：

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auto v = T(1, { 5 }); // Or just: auto v = T(1, 5);\n

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^\xc2\xa7在涉及编译器应遵循的规则以符合 C++ 标准时，我并不声称自己是权威，因此我准备接受这可能（罕见的）歧义标准，而不是 g++ 编译器中的错误或缺陷。

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^\xe2\x80\xa0请注意，虽然{ 5 } 可以用作有效值std::initializer_list<C>（就像 的情况一样auto v = T{ 5 };），但就函数调用（包括构造函数调用）的重载解析而言，它更适合单个size_t值; 请参阅函数调用中的单元素向量初始化（尤其是最上面的答案）。

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