__func__ 指针的两个 constexpr 实例的差异仍然是 constexpr 吗？

Question

这是有效的 C++ 吗？

int main() {
    constexpr auto sz = __func__ - __func__;
    return sz;
}

GCC 和 MSVC 认为可以，Clang 认为不行：Compiler Explorer。

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所有编译器都同意这个没问题：Compiler Explorer。

int main() {
    constexpr auto p = __func__;
    constexpr auto p2 = p;
    constexpr auto sz = p2 - p;
    return sz;
}

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clang再次不喜欢这个，但其他人对它没问题：Compiler Explorer

int main() {
    constexpr auto p = __func__;
    constexpr auto p2 = __func__;
    constexpr auto sz = p2 - p;
    return sz;
}

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这里有什么？我认为在不相关的指针上的算术是未定义的行为，但__func__返回相同的指针，否？我不确定，所以我想我可以测试一下。如果我回忆起来，std::equal_to可以比较无关的指针没有未定义的行为：

#include <functional>

int main() {
    constexpr std::equal_to<const char*> eq{};
    static_assert(eq(__func__, __func__));
}

clang认为@ 987654337不是一个常量表达式，即使@ 987654338 is constexpr。其他编译器不抱怨：Compiler Explorer

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Clang 也不会编译这个。抱怨__func__ == __func__不是常量表达式：Compiler Explorer

int main() {
    static_assert(__func__ == __func__);
}

Answer 1

__func__ 在 C++ 中是一个标识符。特别是，它引用了一个特定的对象。来自[dcl.fct.def.general]/8：

函数局部预定义变量_­_­func_­_­被定义为表单的定义

static const char __func__[] = "function-name";

已提供，其中 function-name 是实现定义的字符串。未指定此类变量的地址是否与程序中任何其他对象的地址不同。

作为function-local predefined variable，这个定义（好像）出现在功能块的开头。因此，在该块中对__func__ 的任何使用都将引用该变量。

至于“任何其他对象”部分，变量定义了一个对象。 __func__ 命名由该变量定义的对象。因此，在一个函数中，所有__func__ 的使用都命名同一个变量。未定义的是该变量是否是与其他对象不同的对象。

也就是说，如果你在一个名为 foo 的函数中，并且你在问题的其他地方使用了文字 "foo"，则不禁止实现让变量 __func__ 也相同文字 "foo" 返回的对象。也就是说，标准并不要求出现__func__ 的每个函数都必须将数据与字符串文字本身分开存储。

现在，C++ 的“好像”规则允许实现偏离这一点，但他们不能以可检测的方式做到这一点。因此，虽然变量本身可能有也可能没有与其他对象不同的地址，但在同一个函数中使用 __func__ 必须表现得好像它们引用的是同一个对象。

Clang 似乎没有以这种方式实现__func__。它似乎将其实现为好像它返回了函数名称的纯右值字符串文字。两个不同的字符串文字不必引用同一个对象，因此减去指向它们的指针就是 UB。并且常量表达式上下文中的未定义行为是格式错误的。

唯一让我犹豫说 Clang 在这里 100% 错误的是[temp.arg.nontype]/2：

对于引用或指针类型的非类型模板参数，常量表达式的值不应引用（或对于指针类型，不应是地址）：

...

• 预定义的_­_­func_­_ 变量。

看，这似乎允许在实现中进行一些捏造。也就是说，虽然__func__ 在技术上可以是一个常量表达式，但您不能在模板参数中使用它。它被视为字符串文字，即使它在技术上是一个变量。

所以在某种程度上，我会说标准是从它的嘴里说出来的。