简单继承--奇怪的编译器错误

Question

我有一段简单的代码，它包装了struct timespec，并为其最小和最大的值添加了静态成员。

#include <sys/stat.h>
#include <limits>
struct Timespec : public timespec {
    Timespec() :timespec() {};
    Timespec(decltype(tv_sec) s, 
                     decltype(tv_nsec) ns
            ) {
        tv_sec = s;
        tv_nsec = ns;
    }
    static const Timespec max;
    static const Timespec min;
};

const Timespec Timespec::min  = Timespec(0,0);
const Timespec Timespec::max  = Timespec(
        std::numeric_limits<decltype((timespec().tv_sec))>::max(), 
        std::numeric_limits<decltype((timespec().tv_nsec))>::max()
    );

它编译了OK，但是如果我在最后的两行中用decltype((timespec()/*...*/替换decltype((Timespec()/*...*/，我得到：

$ make timespec.o
g++ -std=c++0x   -c -o timespec.o timespec.cc
In file included from timespec.cc:2:0:
/usr/include/c++/4.8/limits: In instantiation of ‘static constexpr _Tp std::numeric_limits<_Tp>::max() [with _Tp = long int&]’:
timespec.cc:18:55:   required from here
/usr/include/c++/4.8/limits:313:48: error: value-initialization of reference type ‘long int&’
       max() _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT { return _Tp(); }
                                                ^
/usr/include/c++/4.8/limits:313:51: error: body of constexpr function ‘static constexpr _Tp std::numeric_limits<_Tp>::max() [with _Tp = long int&]’ not a return-statement
       max() _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT { return _Tp(); }
                                               ^

它应该这么做吗？

Answer 1

decltype(unparenthesized class member access)返回引用的实体的声明类型。

decltype((class member access))返回一些不同的内容。如果类成员访问表达式的类型是T，则返回的类型是T& (如果表达式是lvalue )、T&& (表达式是xvalue )和T (表达式是prvalue )。

在CWG 616之前，如果E2为非引用类型的非静态数据成员命名，那么E1.E2具有与E1相同的值类别。因此，给定struct A { double x; };，decltype(A().x)和decltype((A().x))都是double (A()是prvalue)。

在CWG 616之后，如果E1.E2是一个lvalue，那么E1现在是一个lvalue，而xvalue则是另一个值(同样，当E2指定一个非引用类型的非静态数据成员时)。所以decltype(A().x)应该是double，decltype((A().x))应该是double &&。

因为CWG 616是一个缺陷报告，所以它可以追溯应用；您的原始代码不应该在符合标准的编译器中编译。

您观察到的实际行为似乎是编译器错误。即使它没有实现CWG 616的解析，标准的任何修订版也不能让它区分timespec().tv_nsec和Timespec().tv_nsec，或者使decltype((timespec().tv_nsec))返回一个lvalue引用。