Question

我试图通过以下示例了解变量模板的工作原理：

#include <iostream>

template <class T, const T& t>
int var = t.a;

struct T
{
    int a;
    constexpr T(): a(31){ }
};

T y;

const T t = y;

const T tt = T();

int main()
{ 
    std::cout << "var <T, t> = " << var<T, t> << std::endl;  //0
    std::cout << "y.a = " << y.a << std::endl;  //31
    std::cout <<"var <T, tt> = " << var<T, tt> << std::endl; //31
}

DEMO

老实说，我真的不知道这种行为。困扰我的是专业化var<T, t>为0，但y.a为31。此外，如果我们使用临时初始化类型T的对象，我们也会有不同的结果。你能澄清一点吗？

我的意思是，我正在寻找工作草案N4296的规范性参考，描述这种行为。

Answer 1

目前，变量模板尚未明确。如果我们通过the current core issues list，我们会看到

It is unclear whether and how a variable template can be defined multiple times in a program.
It is unclear how definitions and declarations of variable templates are matched.
It is unclear how variable template partial specializations are supposed to work.
It is unclear what the point of instantiation of a variable template specialization is.

以前还不清楚初始化顺序变量模板的后续内容。 CWG issue 1744修改了[basic.start.init] / p2以澄清

使用静态存储动态初始化非局部变量如果变量是隐式或者，则duration unordered 显式实例化特化，否则有序 [注意：明确专门的静态数据成员或变量模板特化已订购初始化。 - 结束记录]。

var<T, t>是一个非局部变量，其静态存储持续时间是隐式实例化的特化。因此，它的动态初始化是无序的。由于t没有资格进行常量初始化，这意味着可以在var<T, t>的动态初始化之前初始化t，结果产生0，无论两者之间的相对顺序如何var的定义和t的定义，无论var<T, t>的实例化点如何。

因此，moving the definition of var below the definition of t和/或an explicit instantiation of var<T, t>对正在打印的内容没有影响，而providing an explicit specialization for var<T, t> still initializing it to t.a会导致第一行打印31。

Answer 2

原因是初始化顺序：

首先是零初始化。所有三个变量都设置为零。
然后是常量初始化。使用y初始化tt和constexpr，结果为31。
动态初始化是最后一个。在此步骤中，编译单元中变量的顺序很重要。 var位于t之前，因此var<T, t>在t初始化t之前初始化y。

Answer 3

据推测，var特化是在其他全局变量之前动态初始化的。在这种情况下，t需要动态初始化（因为它的初始化不是常量表达式），因此在用于初始化var<T, t>时仍然具有零值;虽然tt可以从其constexpr初始化程序进行静态初始化，但在用于初始化var<T, tt>时也是如此。

但是，我在draft standard中找不到任何内容来说明这是否是预期的（因为如果专业化的声明点是模板本身的那一点），或未定义/不正确的行为

通过示例了解变量模板

3 个答案: