constexpr 函数可以返回本地对象的指针吗？

Question

constexpr 函数定义为 (c++14)

constexpr 函数必须满足以下要求：

• 不能是虚拟的
• 它的返回类型必须是 LiteralType 它的每个参数都必须是 LiteralType
• 至少存在一组参数值，因此函数的调用可以是 核心常量表达式（对于构造函数，在常量中使用 初始化程序就足够了）（C++14 起）。无需诊断 违反此项目符号。

函数体必须被删除或默认或包含任何 语句除外：

• asm 声明
• goto 语句
• 带有除 case 和 default 之外的标签的语句
• 一个尝试块
• 非文字类型变量的定义
• 静态或线程存储持续时间变量的定义
• 未对其执行初始化的变量的定义。

现在下面的func1满足要求并编译

constexpr int * func1 (int a)
{
  int b = 4;
  return &b;
}
int main()
{
    constexpr int * a = func1(3);
    int arr[*a];  
    std::cout << a << std::endl;
}

现在我的问题是 func1 怎么是 constexpr。它如何在编译时知道局部变量的地址？

我使用的是 gcc 6.4.0

Answer 1

编译时如何知道局部变量的地址？

没有。

您的报价中的第三个项目符号永远不会满足：

至少存在一组参数值，使得 函数的调用可以是 a 的求值子表达式 核心常量表达式（对于构造函数，在常量中使用 初始化程序就足够了）（C++14 起）。 无需诊断 违反此项目符号。

编译器不会抱怨它，因为它不是必需的，直到你通过尝试在需要正确的 constexpr 函数的东西中使用 func1 来让它抱怨，例如：

std::array<int, func(3)> d;

这不会编译，你的编译器会告诉你原因。

Answer 2

现在我的问题是 func1 怎么是 constexpr。

你确定吗？

尝试询问编译时值，将其保存在constexpr 变量中；举例

constexpr int * a = func1(3);

您应该得到一个错误/警告列表，例如（来自我的 clang++ 3.8.1）

tmp_003-14,gcc,clang.cpp:7:11: warning: address of stack memory associated with
      local variable 'b' returned [-Wreturn-stack-address]
  return &b;
          ^
tmp_003-14,gcc,clang.cpp:11:21: error: constexpr variable 'a' must be
      initialized by a constant expression
    constexpr int * a = func1(3);
                    ^   ~~~~~~~~
tmp_003-14,gcc,clang.cpp:11:21: note: pointer to 'b' is not a constant
      expression
tmp_003-14,gcc,clang.cpp:6:7: note: declared here
  int b = 4;
      ^

实际上，从我的 g++ 6.3.0 中，我只收到一个警告

tmp_003-14,gcc,clang.cpp: In function ‘constexpr int* func1(int)’:
tmp_003-14,gcc,clang.cpp:7:7: warning: address of local variable ‘b’ returned [-Wreturn-local-addr]
   int b = 4;
       ^

Answer 3

在您的代码中，当 func1() 返回时，b 将超出范围。
因此，在 func1() 之外与 b 相关的任何用法都是未定义的行为。 p>

constexpr int * func1 (int a)
{
  int b = 4; // remember: b is non-static
  return &b;
}

int * a = func1(3); // b is out of scope here

另外，来自expr.const：

一个核心常量表达式满足：

(5.2) 如果值是指针类型，它包含一个地址 static 存储持续时间的对象，地址超过末尾 这样一个对象，一个函数的地址，或者一个空指针值

在您的情况下，b 不是 static，这意味着 func1() 不是 常量表达式。