我应该避免使用静态 constexpr 局部变量吗？如果是这样，为什么？答案

【问题标题】：Should I avoid static constexpr local variables? If so, why?我应该避免使用静态 constexpr 局部变量吗？如果是这样，为什么？
【发布时间】：2021-11-06 18:26:20
【问题描述】：

考虑如下代码，其中 literal some_magic_int（例如 3）被命名只是为了更清楚它代表什么常量：

void f() {
    static constexpr int this_variable{some_magic_int};
    do_something_with(this_variable);
}
int main() {
    // ...
    f();
    // ...
}

我很确定 constexpr 必须在这里：some_magic_int 是字面意思，所以它永远不会改变，我给它起一个名字只是为了清楚起见，而不是为了改变它，所以它至少应为const；那么为什么不在constexpr 在编译时拥有它呢？

但是static 呢？这只是不必要的吗？还是有害？如果是这样，为什么？另外，在局部变量的声明中与constexpr 配对时，它是否有任何可观察到的效果？

关于question to which this is marked as duplicate of，大约是static constexpr int x [] = {}，而不是static constexpr int x {}。这突出了该案例（应用于x 指针的属性与应用于*x 指针的属性）和我的案例（没有指针）之间的至少一个区别。

此外，一旦我将constexpr 添加到局部变量的说明符（这是有意义的，例如添加到int），我就是说该变量是编译时已知的。为什么这并不意味着不需要任何运行时实体？

【问题讨论】：

这能回答你的问题吗？ stackoverflow.com/questions/13865842/…。 TLDR：简短的回答是，静态不仅有用，而且总是很受欢迎
您还可以看到组装的差异 - godbolt。非静态实际上存储在堆栈中，static 是程序范围的。
@PKramer 我不明白为什么必须静态存储普通的int。 constexpr to name 的主要观点不是一个神奇的数字（当然，这是一种很好的风格）？尽管如此，如果它是一个本地的，很有可能在生成的代码中内联而不是在任何地方消耗存储，我不会有任何问题。如果它是 ints 的数组或字符串文字，那将是另一个故事......
我相信这个问题与重复的主题不同，因为answer 没有详细说明static constexpr 整数，而是关注static constexpr 整数数组。应该是不同的主题。
@LouisGo 这是不正确的。尽管可以进行优化，但不能保证这一点。 local static 定义初始化时间，没有它 this_variable 是 constexpr 值，而 &this_variable 不是。如果它是静态的，&this_variable 是一个 constexpr 值，因为该对象具有进程范围的生命周期。

标签： c++ static c++17 constexpr local-variables

【解决方案1】：

该标准实际上并没有谈论 compile-time 任何东西，只是说在执行之前检查类型并实例化模板。这意味着这个程序必须被诊断（而不是“拒绝”！），即使非常量数组长度和模板参数从未被“使用”并且可能被解释器合理地忽略：

template<int> void f() {}
int main(int argc,char **argv) {
  if(false) {
    int buf[argc];  // accepted by a common extension
    f<argc>();
  }
}

除此之外，语义是每次评估都是程序普通执行的一部分，而常量折叠就像其他任何优化一样只是一种优化。（毕竟，我们可以优化argc*2*3*4，即使它不包含可能是常量表达式的非文字子表达式。）对于常量表达式，这在很大程度上是不可观察，因为常量评估不会产生副作用（这也避免了常量初始化的非块变量之间的交互）。但是，它可以通过局部变量的地址产生影响：

bool introspect(const int *p=nullptr) {
  constexpr int x=0;
  return p ? p==&x : introspect(&x);  // always false
}

如果这些变量的地址转义，编译器必须使这些变量占用内存，这是对先前标记的重复项的答案的大部分内容。因此，首选 static 是有意义的，除非对象很大并且它的地址无关紧要（例如，用作模板参数或通过递归） .

【讨论】：