通过示例了解变量模板

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，我真的不知道那种行为。令我困惑的是特化 var<T, t> 是 0，但 y.a 是 31。另外，如果我们用临时初始化 T 类型的对象，我们也会得到不同的结果。你能澄清一下吗？

我的意思是，我正在寻找工作草案 N4296 中描述该行为的规范参考。

Answer 1

据推测，var 特化是在其他全局变量之前动态初始化的。在那种情况下，t 需要动态初始化（因为它的初始化器不是常量表达式），因此在用于初始化 var<T, t> 时仍然具有零值；而 tt 可以从其 constexpr 初始化程序静态初始化，因此在用于初始化 var<T, tt>.

时具有其最终值

但是，我在 draft standard 中找不到任何内容来说明这是否是预期的（如果专业化的声明点是模板本身的声明点），或者 undefined/incorrect 行为。

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。 y 和 tt 使用 constexpr 初始化，产生 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 在 t 之前，因此 var<T, t> 从 t 初始化，然后 t 从 y 初始化。

Answer 3

目前变量模板还未指定。如果我们遍历 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.

过去也不清楚变量模板遵循什么初始化顺序。 CWG issue 1744 修改了 [basic.start.init]/p2 以阐明

Dynamic initialization of a non-local variable with static storage duration is unordered if the variable is an implicitly or explicitly instantiated specialization, and otherwise is ordered [Note: an explicitly specialized static data member or variable template specialization has ordered initialization. —end note].

var<T, t> 是一个具有静态存储持续时间的非局部变量，它是一个隐式实例化的特化。因此它的动态初始化是无序的。由于 t 不符合常量初始化条件，这意味着 var<T, t> 可能会在 t 的动态初始化之前被初始化，结果生成 0，而不管 [=] 之间的相对顺序如何14=] 的定义和 t 的定义，并且与 var<T, t>.

的实例化点无关

因此，moving the definition of var below the definition of t and/or an explicit instantiation of var<T, t> has no effect on what's being printed, while providing an explicit specialization for var<T, t> still initializing it to t.a 导致第一行打印 31。

通过示例了解变量模板

Understanding variable templates by example

c++

templates

c++14