C++ 11 inicialización uniforme no estática miembro de datos falla para punteros a otras clases de la misma clase base

Question

Soy un viejo C-amigo que trata de aprender sobre C++ 11 mediante la transferencia de mi viejo marco de máquina de estado de C a C++ 11. Mi idea es tener una clase para la máquina estatal en sí misma y luego anidar las clases para los estados dentro. Los estados pueden ser jerárquicos, es decir, super- y subestados. El marco necesita saber sobre el super estado de un estado y para eso tengo un puntero (state *superstate) en la clase de estado anidado.

Mi problema es que intenté establecer el superestrella-puntero usando el constructor directamente dentro de la clase de la máquina, lo que debería ser posible en C++ 11 con inicialización de miembros de datos no estáticos, mediante una inicialización uniforme. Pero alguna razón no se puede compilar (substateB3{superstateA}) cuando se establece en otro tipo de estado/clase. Pero funciona bien si más tarde lo configuro usando una función específica (set_superstate) para este propósito, que tiene el mismo argumento que el constructor. Y lo suficientemente gracioso, el constructor es aceptado si configuro el superestado a un estado/clase del mismo tipo (substateB2{substateB1}).

estoy usando gcc 4.7.0 (para conseguir el apoyo de los inicializadores de miembros de datos no estáticos) y aquí es mi código:

// My state-machine framework (simplified) 
struct machine { 
    struct state { 
    state()     : superstate(nullptr) { }  // No superstate => toplevel state! 
    state(state &superstate) : superstate(&superstate) { } 
    state *superstate; 
    void set_superstate(state &superstate) { this->superstate = &superstate; } // Non-ctor way to set superstate 
    }; 
}; 

// An example of a specific state-machine using my framework 
struct Machine : machine { 
    struct SuperstateA : state { 
    } superstateA; 

    struct SubstateB : state { 
    } substateB1,    // Compiles OK; gets its superstate set in Machine's ctor below 
    substateB2{substateB1}, // Compiles OK; but not correct superstate 
    substateB3{superstateA}; // gcc 4.7.0 error: could not convert ‘{((Machine*)this)->Machine::superstateA}’ from ‘<brace-enclosed initializer list>’ to ‘Machine::SubstateB’ 

    Machine() { substateB1.set_superstate(superstateA); } // Compiles OK; 
} myMachine; 

Cualquier consejo o guía son muy apreciados, gracias! :)

Answer 1

Decapado una capa de herencia:

struct m { 
    struct state { state *s; 
     state() : s(0) {}; 
     state(state &s) : s(&s) {} 
     set(state &s) { this->s = &s; } 
    }; 

    struct s1 : state {} A; // calls s1(), the default constructor 
    struct s2 : state {} B  // calls s2(), ditto 
    ,      C{B} // calls s2(const s2&), the default copy constructor 
    ,      D{A}; // calls s2(const s1&) 

    m() { B.set(A); } // The m() body runs after all the members are constructed. 
} M; 

que está recibiendo el error de la construcción debido a sus subestados no declarar los constructores por lo que van a obtener los valores predeterminados por el compilador siempre, y no hay quien de un hermano- o referencia de clase base (el compilador no proporciona s2(s1&) o s2(state&)).

que está recibiendo el superestado equivocado para C porque C{B} invoca el constructor de copia por defecto s2(s2&), que se ejecuta antes de m() 's cuerpo.

Aquí es lo que desea en su lugar:

struct m { 
    struct state { state *s; state() : s(0) {} state(state &s) : s(&s) {} }; 
    struct s1 : state {} A; // default-constructs, fine 
    struct s2 : state { 
     s2(state &s) : state(s) {} 
     s2(s2&s)  : state(s) {} 
    }   B  // default-constructs 
    ,   C{B} // calls s2(s2&), invokes state(state&) 
    ,   D{A}; // calls s2(state&) 
    ; 
    m() : B(A) {}; 
} M; 

Cuando se ejecuta el constructor de M, primeros sus clases base (no hay ninguno) a continuación, sus miembros se construyen con el fin de declaración utilizando las inicializaciones especificados. Solo hay uno: B(A), por lo que el resto están predeterminados. Después de que se construyan todas las bases y miembros, se ejecuta el cuerpo del constructor de objetos.

Answer 2

struct SuperstateA : state { 
    } superstateA; 

    struct SubstateB : state { 
    } substateB1, 
    substateB3{superstateA}; 

No existe ninguna relación entre SuperstateA y SubstateB que permitiría a la fundición o el corte entre ellos. Incluso si SuperstateA fuera una clase base (que generalmente se asocia con "super"), SubstateB todavía tendría más miembros (es una subclase) y sería imposible inicializarlos todos del objeto de tipo diferente.

No es un error en el compilador, o una limitación arbitraria de C++. Es simplemente imposible realizar ese tipo de inicialización. Es necesario que haya una relación "es-a".

Por otro lado, tanto superstateA y substateB1 se puede convertir a state & (o sus punteros se puede convertir a state *), por lo que proporciona SubstateB::SubstateB(state &) que parchear todos los agujeros bastante bien.