C++ 中通过 `const` 值捕获异常。编译器存在分歧

Question

在以下程序中，struct

A

具有复制构造函数

A(const A&)

和来自左值引用

A(A&)

的构造函数。然后抛出一个

A

的物体，然后将其捕获为

const A

:

#include <iostream>

struct A {
    A() {}
    A(A&) { std::cout << "A(A&) "; }
    A(const A&) { std::cout << "A(const A&) "; }
};

int main() {
    try {
        throw A{};
    }
    catch ( const A ) {
    }
}

所有编译器都接受该程序。

据我所知，异常对象从来都不是 cv 限定的，并且处理程序变量是从引用它们的左值初始化的。因此，人们可以预期

A(A&)

构造函数在

catch

中是首选。 Clang 确实这样做了。

但是 GCC 更喜欢复制构造函数打印

A(const A&)

。演示：https://gcc.godbolt.org/z/1an5M7rWh

在 Visual Studio 2019 16.11.7 中发生了更奇怪的事情，它在程序执行期间不打印任何内容。

这里是哪个编译器？

Answer 1

综上所述，clang 是正确的。 GCC 调用错误的构造函数，MSVC 非法执行复制省略。

有两个独立的对象

要理解所需的行为，我们必须了解以下代码中，有两个对象：

int main() {
    try {
        throw A{};
    }
    catch ( const A ) {
    }
}

首先，[ except.throw] p3 声明

抛出异常会初始化一个临时对象，称为异常对象。 [...]

其次 [ except.handle] p14.2 解释，

由 exception-declaration 声明的类型为 cv

T

或 cv

T&

的变量是从类型为

E

的异常对象初始化的，如下所示：

• [...]
• 否则，该变量将从指定异常对象的

  E

  类型的左值复制初始化。

GCC 调用了错误的构造函数

发生的情况类似于：

A temporary = throw A{};
const A a = temporary;

handler中的变量是

const

这一事实不会影响临时对象的cv资格，因为它们是两个独立的对象。 临时对象不是

const

，因此

A(A&)

在初始化期间更匹配。 GCC 错了。

MSVC 非法执行复制省略

此外，可能会执行复制省略。 该标准甚至在 [ except.throw] p7:

中有一个示例

int main() {
  try {
    throw C();      // calls std​::​terminate if construction of the handler's
                    // exception-declaration object is not elided
  } catch(C) { }
}

但是，查看[class.copy.elision] p1.4

时是不允许的

[...] 复制省略，在以下情况下是允许的 ([...])：

• [...]
• 当异常处理程序的Exception-declaration声明一个相同类型的对象（cv-qualification除外）作为异常对象时，可以通过[...]省略复制操作

A

和

const A

的简历资格不匹配，因此不允许复制省略。