对 std::array 的引用大小在编译时不可用

Question

我很想知道为什么下面代码中的第二个static_assert 不起作用。看起来即使数组 c 是对 a 的引用，数组的大小也嵌入在类型中，因此它应该在编译时可用。

#include <array>

int main()
{
    std::array<int,2> a = {1,2};
    std::array<int,2> b = {2,3};
    std::array<int,2>& c = a;

    static_assert(a.size() == b.size(), "a.size==b.size"); // ok size of array is compile time constant
    static_assert(c.size() == a.size(), "c.size==a.size"); // compiler error "static_assert expression is not an integral constant expression"
}

Answer 1

数组的大小嵌入在类型中，因此它应该在编译时可用。

这是真的。但无论如何，c 不是常量表达式，因此包含它作为子表达式的表达式不能是常量表达式 - 除了某些仅与操作数类型交互的运算符，例如 sizeof。

例如，您可以使用以下方法获取尺寸：

static_assert(
    std::tuple_size<
        std::remove_reference_t<decltype(c)>
    >::value == a.size(),
    "c.size==a.size"
);

不幸的是，它不是很漂亮。

Answer 2

请注意，如果您将所有声明移出主函数，代码将编译。为什么？因为a 是自动变量，所以它不是真正的编译时对象，并且这里没有省略引用，因此a 和c 或c.size() 都不是constexpr。对于全局变量a 的位置可以在编译时确定。

如果您尝试在这样的函数中绑定它们：

constexpr std::array<int,2> a = {1,2};
std::array<int,2> b = {2,3};
constexpr const std::array<int,2>& c = a;

你会得到a 不是常量表达式的错误。仍然可以编译的变体：

#include <array>

std::array<int,2> a = {1,2};
std::array<int,2> b = {2,3};

int main()
{
    std::array<int,2>& c = a;

    static_assert(a.size() == b.size(), "a.size==b.size"); 
    static_assert(c.size() == a.size(), "c.size==a.size"); 
}