变量在常量表达式中可用的条件答案

【问题标题】：Criteria for a variable to be usable in a constant expression变量在常量表达式中可用的条件
【发布时间】：2019-08-07 07:10:52
【问题描述】：

这段代码在所有四大编译器上都能正常编译，即使在-pedantic上也是如此

struct S
{
  constexpr S(int a) {}
};

constexpr int f(S a)
{
  return 1;
}

int main()
{
  int a = 0;
  S s(a);
  constexpr int b = f(s);
}

但是，根据标准，这不应该是这样……对吧？首先，s 不能在常量表达式中使用[expr.const]/3，因为它不符合constexpr 或const 以及枚举或整数类型的标准。

其次，它不是 constant-initialized [expr.const]/2 因为初始化的完整表达式不会是 constant 表达式 [expr.const]/10 由于 lvalue-to在初始化构造函数的参数时，正在对一个在常量表达式中不可用的变量（a）执行-rvalue 转换。

所有这些编译器是否只是省略了构造函数参数的初始化，因为它没有副作用，并且它是否符合标准（我 99% 肯定它不是，这是它的唯一方法将是使sconstexpr，并将其传递给const int 或声明为constexpr 的int）？

【问题讨论】：

嗯，你的推理至少听起来是合理的......你可能忽略的一点是f根本不使用参数a，所以无论如何结果仍然是 constexpr 。如果我就在这里，那么如果您将传递给S 的构造函数的参数存储在一个尚未添加的成员变量中并从f 中返回该成员变量，那么编译应该会失败。跨度>
也许我读错了，但为什么会有a 的左值到右值转换？ 如果需要，函数的参数（包括构造函数）只会被隐式转换（包括值转换）。将不合格的非引用 int 传递给接受不合格的非引用 int 作为参数的函数根本不需要任何转换或转换，只需该值的普通副本。
@Aconcagua 正确，如果值被存储，则编译失败，但是需要初始化参数（标准不允许省略初始化）
不过，这种初始化没有任何副作用。这可能会产生一些影响。
expr3: s 未使用。 expr2：它是一个本地整数。编译器在编译时就知道该值。编译器很聪明。

标签： c++ language-lawyer

【解决方案1】：

我相信魔术师的诀窍是复制S。你省略了它，所以这里会为你生成一个默认的。现在它也是一个constexpr 函数。

[class.copy.ctor]（强调我的）

12 一个默认的复制/移动构造函数，未定义为在使用 odr ([basic.def.odr]) 时，deleted 是隐式定义的， 当它需要持续评估时 ([expr.const])，或者当它在第一次声明后显式默认。 [ 注：复制/移动构造函数是隐式定义的，即使实现省略了它的 odr 用途（[basic.def.odr]、[class.temporary]）。 —— 尾注 ] 如果隐式定义的构造函数满足要求 constexpr 构造函数 ([dcl.constexpr]) 的隐式定义构造函数是 constexpr。

复制 c'tor 的评估是否与[expr.const]/4 中的任何点相冲突？它不是。它不对任何参数的成员执行左值到右值的转换（没有可以执行转换的）。它不会以任何方式使用其引用参数，这将要求所述引用在常量表达式中可用。所以我们确实得到了一个有效的常量表达式，尽管是一个不直观的表达式。

我们可以通过添加一个成员到S来验证上述内容。

struct S
{
  int a = 1;  
  constexpr S(int a) {}
};

现在，复制 c'tor 正在尝试访问一个在常量表达式中不可用的对象，作为其评估的一部分（通过所述引用）。确实如此，compilers will complain。

【讨论】：

@KrystianS 看起来[expr.const]/4 并没有说你不能提及常量表达式中的常量表达式中不可用的变量...
@KrystianS - 但它没有得到使用。复制 c'tor 负责产生一个值，并且它在不评估 s 的情况下这样做。
@KrystianS 参数是从参数中初始化的，这个初始化是constexpr。这使得表达式成为一个常量表达式。
@KrystianS - 什么在标准中要求，请告诉我？
@StoryTeller @L.F.现在想通了。不会发生左值到右值的转换（通常不会发生在类类型的对象中），因为s 绑定到（复制构造函数的）引用，并且复制构造函数调用本身是一个常量表达式。