Каково правильное использование стандартного функтора constexpr?

Возьмите следующий код:

#include <iostream>
#include <functional>

template <template<typename> class Op>
auto applyOp(const uint8_t lhs, const uint8_t rhs) {
    constexpr Op<uint8_t> op;

    return op(lhs, rhs);
}

int main() {
    std::cout << +applyOp<std::bit_and>(19, 180) << std::endl;
}

При использовании g++, это компилируется и выполняется просто отлично. Однако clang++ дает ошибку:

test.cpp:5:27: error: default initialization of an object of const type 'const bit_and<uint8_t>' (aka 'const bit_and<unsigned char>') without a user-provided default constructor
    constexpr Op<uint8_t> op;
                          ^
                            {}
test.cpp:11:19: note: in instantiation of function template specialization 'applyOp<std::bit_and>' requested here
    std::cout << +applyOp<std::bit_and>(19, 180) << std::endl;
                  ^
1 error generated.

Итак, я посмотрел исходный код для bit_and:

 // Copyright (C) 2001-2016 Free Software Foundation, Inc.
 //
 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
 // terms of the GNU General Public License as published by the
 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
 // any later version.

 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 // GNU General Public License for more details.

 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.

 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 // <http://www.gnu.org/licenses/>.

 /*
  *
  * Copyright (c) 1994
  * Hewlett-Packard Company
  *
  * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
  * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
  * provided that the above copyright notice appear in all copies and
  * that both that copyright notice and this permission notice appear
  * in supporting documentation.  Hewlett-Packard Company makes no
  * representations about the suitability of this software for any
  * purpose.  It is provided "as is" without express or implied warranty.
  *
  *
  * Copyright (c) 1996-1998
  * Silicon Graphics Computer Systems, Inc.
  *
  * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
  * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
  * provided that the above copyright notice appear in all copies and
  * that both that copyright notice and this permission notice appear
  * in supporting documentation.  Silicon Graphics makes no
  * representations about the suitability of this software for any
  * purpose.  It is provided "as is" without express or implied warranty.
  */

[ ... content omitted ... ]

template<typename _Arg1, typename _Arg2, typename _Result>
     struct binary_function
     {
       /// @c first_argument_type is the type of the first argument
       typedef _Arg1     first_argument_type;

       /// @c second_argument_type is the type of the second argument
       typedef _Arg2     second_argument_type;

       /// @c result_type is the return type
       typedef _Result   result_type;
     };

[ ... content omitted ... ]

#if __cplusplus > 201103L
   template<typename _Tp = void>
     struct bit_and;

   [ ... content omitted ... ]

#endif

   [ ... content omitted ... ]

   // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
   // DR 660. Missing Bitwise Operations.
   template<typename _Tp>
     struct bit_and : public binary_function<_Tp, _Tp, _Tp>
     {
       _GLIBCXX14_CONSTEXPR
       _Tp
       operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
       { return __x & __y; }
     };

  [ ... content omitted ... ]

Для того, что я могу сказать, здесь должен быть создан конструктор по умолчанию. Интересно, что сообщение об ошибке конкретно запрашивает "предоставленный пользователем конструктор по умолчанию", а не только "конструктор по умолчанию".

Изменение строки нарушения для использования единообразной инициализации приводит к тому, что код работает с обоими компиляторами:

- constexpr Op<uint8_t> op;
+ constexpr Op<uint8_t> op { };

Мой вопрос в том, что clang++ правильный, требуя этих дополнительных фигурных скобок, или g++ правильный в не?

Дополнительная информация

Компиляция с помощью команды g++:

g++ test.cpp -Werror -Wall -pedantic -std=c++14

Компиляция с помощью команды clang++:

clang++ test.cpp -Werror -Wall -pedantic -std=c++14

Запуск команды приложения:

./a.out

Расположение определения bit_and:

/usr/include/c++/6.2.0/bits/stl_function.h

Что касается возможного дубликата, я не думаю, что это дубликат, потому что этот вопрос спрашивает, почему это правило существует, в то время как мой вопрос был более об обнаружении правила в первую очередь и о том, какой компилятор прав в своем применении. Кроме того, ответы на предполагаемый дубликат не отвечают на мой вопрос.

Ответ 1

Исходная формулировка С++ 14 в [dcl.init] потребовала, чтобы:

Если программа вызывает инициализацию по умолчанию объекта const -qualified type T, T должен быть типом класса с предоставленным по умолчанию конструктором по умолчанию.

Следовательно, просто иметь конструктор по умолчанию недостаточно. Он также должен был быть предоставлен пользователю. Кланг выполнил это правило, которое потребовало constexpr Op<uint8_t> op{};, но gcc не разрешало инициализацию по умолчанию в этом случае.

Однако эта формулировка была недавно пересмотрена в p0490. Новая формулировка, ретроактивно примененная к С++ 14, гласит:

Тип класса T const-default-constructible, если инициализация по умолчанию T вызовет предоставленный пользователем конструктор T (не унаследованный от базового класса) или если - каждый прямой невариантный нестатический элемент данных M из T имеет инициализатор элемента по умолчанию или, если M имеет тип класса X (или его массив), X является константой const, конструктивны,
- если T является объединением с хотя бы одним нестатическим элементом данных, ровно один вариант имеет инициализатор элемента по умолчанию,
- если T не является объединением, для каждого члена анонимного объединения с хотя бы одним нестатическим членом данных (если таковой имеется), ровно один нестатический член данных имеет инициализатор элемента по умолчанию и каждый потенциально сконструированный базовый класс T const-default-constructible.

Если программа вызывает инициализацию по умолчанию для объекта с типом const, T, T должен быть конструктивным типом класса или массивом, построенным по умолчанию.

Op<uint8_t> const-default-constructible (по тривиальной причине, что он не имеет нестатических членов данных), поэтому вы можете инициализировать его по умолчанию. Теперь С++ 14 позволит:

constexpr Op<uint8_t> op;

Фактически мы перешли от ошибки gcc (разрешающей инициализацию по умолчанию) к ошибке clang (запрещая ее).