意外的 const 引用行为

Question

#include <iostream>

class A { 
  public:  
    A(){ cerr << "A Constructor" << endl; }  
    ~A(){ cerr << "A Destructor" << endl; }  
    A(const A &o){ cerr << "A Copy" << endl; } 
    A& operator=(const A &o){ cerr << "A Assignment" << endl; return *this; }
};


class B : public A { 
  public:  
    B() : A() { cerr << "B Constructor" << endl; }  
    ~B(){ cerr << "B Destructor" << endl; }
  private:
    B(const B &o) : A() { cerr << "B Copy" << endl; } 
    B& operator=(const B &o){ cerr << "B Assignment" << endl; return *this; }
};

int main() {  
  A a;  
  const A &b = B();  
  return 0; 
}

在 GCC 4.2 中，我收到此消息：

In function 'int main()':
Line 16: error: 'B::B(const B&)' is private
compilation terminated due to -Wfatal-errors.

如果我从 B 中删除“private”，我会得到我期望的输出：

A Constructor
A Constructor
B Constructor
B Destructor
A Destructor
A Destructor

我的问题是：为什么创建一个不称为 private 的方法会更改此代码是否可以编译？这是标准规定的吗？有解决方法吗？

Answer 1

当前标准 (C++03) 中的重要措辞似乎在 §8.5.3 中，它解释了如何初始化引用（在这些引号中，T1 是正在初始化的引用的类型， T2 是初始化表达式的类型）。

如果初始化表达式是一个右值，T2 是一个类类型，并且“cv1 T1”与“cv2 T2”引用兼容>,”引用通过以下方式之一绑定（选择是实现定义的）：

-- 引用绑定到右值表示的对象（参见 3.10）或该对象内的子对象。

-- 创建类型为“cv1 T2”[原文如此]的临时对象，并调用构造函数将整个右值对象复制到临时对象中。该引用绑定到临时对象或临时对象中的子对象。

无论复制是否实际完成，用于制作副本的构造函数都应该是可调用的。

因此，即使实现将引用直接绑定到临时对象，复制构造函数也必须可访问。

请注意，根据 CWG 缺陷 391。新语言如下（N3092 §8.5.3）：

否则，如果 T2 是类类型并且

-- 初始化表达式是一个右值，并且“cv1 T1”与“cv2 T2”引用兼容，

-- T1 与 T2 没有引用相关，并且初始化表达式可以隐式转换为“cv3 T3”类型的右值（此转换是通过枚举适用的转换函数（13.3.1.6）并通过重载解析选择最佳的函数（13.3）来选择的），

然后，在第一种情况下，引用将绑定到初始值设定项表达式右值，在第二种情况下，引用将绑定到作为转换结果的对象（或者在任一情况下，绑定到对象的相应基类子对象）。

适用第一种情况，并且引用“直接绑定”到初始值设定项表达式。

Answer 2

所以你使用的是“复制初始化”：

8.5/11 初始化器

初始化的形式（使用
括号或 =) 通常是
微不足道，但在什么时候很重要
正在初始化的实体有一个
班级类型；见下文。 ...

初始化发生在
参数传递、函数返回、
抛出异常（15.1），处理
例外（15.3），以及
大括号括起来的初始值设定项列表
(8.5.1) 称为复制初始化
且等价于以下形式

T x = a;

new 中发生的初始化
表达式 (5.3.4)、static_cast
表达式 (5.2.9)，函数式
符号类型转换（5.2.3），以及
基类和成员初始值设定项 (12.6.2)
称为直接初始化，并且是
相当于表格

<前><代码>T x(a);

，所选构造函数的重载为：

当类类型的对象是直接初始化 (8.5) 或从相同或派生类类型的表达式 (8.5) 复制初始化时，重载决策会选择构造函数。对于直接初始化，候选函数是被初始化对象的类的所有构造函数。对于复制初始化，候选函数是该类的所有转换构造函数（12.3.1）。

因此，对于复制初始化，复制构造函数必须可用。但是，编译器可以“优化”副本：

12.2/1 临时对象

即使避免创建临时对象 (12.8)，也必须遵守所有语义限制，就像创建临时对象一样。 [示例：即使不调用复制构造函数，也应满足所有语义限制，例如可访问性（第 11 条）。 ]

您可以通过避免复制初始化并使用直接初始化来获得您想要的效果：

 const A &b(B());  

---

注意：

由于较新版本的 GCC 显然有不同的行为，我想我应该发布此注释，这可能会解决差异（两种行为仍然符合标准）：

8.5.3/5 参考文献说：

如果初始化表达式是右值，T2 是类类型，并且“cv1 T1”与“cv2 T2”引用兼容，则引用以下列方式之一绑定（选择是实现定义的） ：

• 引用绑定到右值表示的对象（参见 3.10）或绑定到其中的子对象
  那个对象。

• 创建“cv1 T2”类型的临时对象[原文如此]，并调用构造函数将整个右值对象复制到临时对象中。该引用绑定到临时对象或临时对象中的子对象。

无论复制是否实际完成，用于制作副本的构造函数都应该是可调用的。

我最初阅读了最后一句（“将使用的构造函数...”）以应用于这两个选项，但也许它应该被理解为仅应用于秒选项 - 或者至少也许这就是 GCC 维护者正在阅读的方式它。

我不确定这是否是 GCC 版本的不同行为之间发生的情况（欢迎评论）。我们肯定已经达到了我的语言律师技能的极限......

Answer 3

我认为这确实是一个编译器错误，gcc似乎认为这是复制初始化。请改用直接初始化：

const A& b(B());

复制初始化中的复制构造函数调用始终会被优化掉（复制省略的实例），因此不必可用。