负大小数组没有错误答案

【问题标题】：No error for negative-size array负大小数组没有错误
【发布时间】：2016-09-14 09:22:08
【问题描述】：

为什么我在尝试创建负大小数组时不会出错？

#include <array>

int main()
{
    std::array<int, -1> arr;
}

-D_GLIBCXX_DEBUG -D_GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC 我没有错误。这是预期的行为吗？

【问题讨论】：

您使用的是哪个编译器？我使用 gcc 5.3.1 时出现错误“变量‘arr’的大小太大”

标签： c++ arrays c++11 stdarray

【解决方案1】：

不，这是不合法的。 std::array 的规范并没有明确阻止这种情况，但由于缩小了转换范围，这是非法的。

§14.3.2/5：

对于整数或枚举类型的非类型模板参数，转换应用转换后的常量表达式 (5.19) 中允许的。

§5.19/3：

类型 T 的转换后的常量表达式是文字常量表达式，隐式转换为 T 类型，其中隐式转换（如果有）是在文字常量表达式和隐式转换序列中允许仅包含用户定义的转换、左值到右值的转换 (4.1)、积分提升（4.5）和积分转换（4.7），而不是缩小转化次数 (8.5.4)

让 GCC 抱怨的唯一方法是启用 -Wsign-conversion。这是known bug，他们没有采取任何行动来修复它。

在 Clang 中，您会收到预期的错误消息：

error: non-type template argument evaluates to -1, which cannot be 
narrowed to type 'std::size_t' (aka 'unsigned long') [-Wc++11-narrowing]
    std::array<int, -1> arr;

【讨论】：

历史记录：在已发布的 C++11 中，这是否是缩小转换由实现定义，但 DR 1449 已将其修复为始终缩小

【解决方案2】：

std::array 的类型是：

template< 
    class T, 
    std::size_t N 
> struct array;

当您使用-1 初始化第二个模板参数时，它会隐式转换为一个非常大的值，因为std::size_t 是unsigned（这在C++ 中是非法的，正如other answer 所指出的那样，它应该被诊断出来）。

另一种可能性是您的arr 已优化。您可以通过在 gcc 命令行中添加 -fdump-tree-optimized 标志来确认这一点。

如果你确保arr没有被优化出来，我希望你应该得到following warning：

prog.cpp:5:25: error: size of variable 'arr' is too large
     std::array<int, -1> arr;

【讨论】：

在这样的警告检查之后不会进行优化吗？
@BartoszKP 我使用了gcc --std=c++11 -O2 -fdump-tree-optimized arr_que.cpp，并确认代码已优化为return 0;，正如您所料。我不确定是否必须诊断模板参数滥用。