当 x 为 const int[] 时，x[0] == 1 C++11 中的常量表达式？

Question

以下 C++11 程序是否格式错误？

const int x[] = {1,2,3};

static_assert(x[0] == 1, "yay");

int main() {}

gcc 和 clang 似乎是这么认为的，但是为什么x[0] == 1 不是一个常量表达式呢？

x[0] == 1
subscript operator
*(x+0) == 1
array-to-pointer conversion (int* p = x)
*(p+0) == 1
pointer addition
*p == 1
indirection (lvalue y = x[0])
y == 1
lvalue-to-rvalue conversion:

整数（是的，它具有 const int 类型）或引用非易失性 const 对象的枚举类型（是的，它具有类型const int) 带有前面的初始化（是初始化为 1），初始化为常量表达式（是的 1 是常量表达式）

看起来不错，x 数组的第一个元素满足这些条件。

1 == 1

?

这是编译器错误、标准缺陷还是我遗漏了什么？

5.19 [expr.const] 的哪一部分说这不是一个常量表达式？

Answer 1

在 5.19 中：

一个 [...] 表达式是一个常量表达式，除非它涉及以下 [...] 之一：

• 左值到右值的转换 (4.1)，除非它应用于

  • 整数或枚举类型的左值，它引用具有先前初始化、使用常量表达式初始化的非易失性 const 对象，或
  • 一个字面量类型的左值，它引用一个用 constexpr 定义的非易失性对象，或者引用 到此类对象的子对象，或
  • 字面量类型的左值，它指的是用常量初始化的非易失性临时对象 表达

说白了，左值到右值的转换只能在常量表达式中进行，如果：

• 用常量初始化的常量整数（或枚举）声明：const int x = 3;。
• 声明constexpr:constexpr int x[] = {1,2,3};。
• 使用常量表达式初始化的临时对象...

您的示例确实包括左值到右值的转换，但没有这些例外，因此x 不是常量表达式。但是，如果您将其更改为：

constexpr int x[] = {1,2,3};

static_assert(x[0] == 1, "yay");

int main() {}

那么一切都很好。

Answer 2

按照标准的当前措辞，这是一个编译器错误，并且程序格式正确。现在正在考虑是否应该成为标准缺陷，因为它很难实施。

详细解释见：

https://groups.google.com/a/isocpp.org/forum/?fromgroups#!topic/std-discussion/Nv5_2dCHm6M

报告复制如下：

目前 C++11 官方通向 N3690 的措辞包括在内 有以下内容：

条件表达式 e 是一个核心常量表达式，除非 e 的求值将求值以下表达式之一：

• 左值到右值的转换 (4.1)，除非它应用于
• • 一个整数或枚举类型的非易失性左值，它引用一个具有先前初始化的非易失性 const 对象， 用常量表达式初始化

以下声明在全局范围内：

const int x[2] = {42, 43};

定义一个由 2 个 const int 对象组成的数组，使用 {42, 43} 进行列表初始化

在 8.5.1 [dcl.init.aggr]/2 中：

当聚合被初始化列表初始化时，如 8.5.4 中所指定，初始化列表的元素被视为 聚合成员的初始化器，增加下标 或会员订单。

所以第一个元素对象的初始化器是42，而 第二个元素对象的初始化器是43。

表达式*x 是一个左值和一个核心常量表达式。它 需要数组到指针的转换和间接 - 两者都不是 其中取消表达式作为核心常量表达式的资格。这 glvalue 表达式引用x 的第一个元素对象。 *x 是一个 整数类型 (const int) 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，以及 用常量表达式42初始化。

因此，左值到右值的转换应用于左值*x 在常量表达式中是允许的，所以下面是 格式正确：

constexpr int y = *x;

gcc 和 clang trunk 目前都不接受这个常量 表达，尽管它是按照标准格式良好的。

这是故意的吗？

完整的演示程序：

const int x[2] = {42, 43};
constexpr int y = *x;
int main() {}

实现同样失败，等效左值 x[0] 为 好吧。