constexpr vs const vs constexpr const

Question

const-vs-constexpr-on-variables

这家伙关于 constexpr 的说法是正确的 if double 被使用（或 float 当然）。但是，如果您将 var 类型从 double 更改为整数类型，如 int、char 等，则一切正常。为什么会这样？

http://ideone.com/DAWABE

int main() 
{
    const int PI1 = 3;
    constexpr int PI2 = 3;
    constexpr int PI3 = PI1;  // works
    static_assert(PI1 == 3, "");  // works

    const double PI1__ = 3.0;
    constexpr double PI2__ = 3.0;
    constexpr double PI3__ = PI1__;  // error
    static_assert(PI1__ == 3.0, "");  // error
    return 0;
}

Update：下面这行写错了，我的意思是PI3__ = PI1__

constexpr double PI3__ = PI1;  // I meant PI1__

问题：

1. 为什么const int = 3 是编译时间常数而const double = 3.0 不是？

2. 有什么理由我应该使用constexpr const int val; 而不是constexpr int val？他们似乎都做同样的事情。

Answer 1

根据您在评论中的回答，这是我的回答。 C++ 标准说得很清楚。不过 GCC 5.1 在这里工作得很好：https://godbolt.org/g/2oV6Hk

类型 T 的转换常量表达式是隐式转换为类型 T 的表达式，其中转换后的 expression 是一个常量表达式，隐式转换序列仅包含 § 5.20 134 c ISO/IEC N4567

[...]

(4.6) — 积分促销 (4.5)，

(4.7) — 整数转换 (4.7) 而非窄化转换 (8.5.4),

[...]

关于 n4567 中缩小转换 (8.5.4/7) 的参考：

窄化转换是隐式转换

• 从浮点类型到整数类型，或
• 从long double到double或者float，或者从double到float，除非源是常量表达式并且转换后的实际值在可以表示的值范围内（即使不能准确表示） , 或
• 从整数类型或无作用域枚举类型到浮点类型，除非源是常量表达式并且转换后的实际值将适合目标类型并且在转换回原始值时将产生原始值输入，或
• 从整数类型或无作用域枚举类型到不能表示原始类型的所有值的整数类型，除非源是常量表达式并且转换后的实际值将适合目标类型并生成转换回原始类型时的原始值。

Answer 2

从 cmets 看来，OP 要求标准报价，将 const int 定义为编译时常量，但 const double 不是。

对应的细节在5.19，Constant Expressions。特别是：

...左值到右值的转换 (4.1)，除非它应用于 整数或枚举类型的非易失性左值，它指的是 具有先前初始化的非易失性 const 对象，已初始化 使用常量表达式...

int 是整数类型，而double 不是。

Answer 3

编译器不允许在初始化 constexpr 变量期间进行隐式缩小或非整数提升。

这将起作用：

int main()
{
    const int PI1 = 3;
    constexpr int PI2 = 3;
    constexpr int PI3 = PI1;  // works
    static_assert(PI1 == 3, "");  // works

    const double PI1__ = 3;
    constexpr double PI2__ = 3;
    constexpr double PI3__ = double(PI1);  // works with explicit cast
    static_assert(PI2__ == 3, "");  // works now. PI1__ isn't constexpr
    return 0;
}