constexpr 与 const 引用交互的奇怪行为答案

【问题标题】：Strange behavior with constexpr interacting with const referencesconstexpr 与 const 引用交互的奇怪行为
【发布时间】：2020-12-08 00:26:44
【问题描述】：

我使用 clang 和 gcc（主干版本）测试了以下代码。有人可以解释为什么使用普通 X 结构的情况不起作用，而按值捕获和使用 const 引用的包装情况都可以正常工作。

struct X {
  constexpr X(const int &v) : x(v) {}
  constexpr int Get() const { return x; }
private:
  const int& x;
};

constexpr X f(const X& r) {
  return r;
}

struct Y {
  constexpr Y(const int &v) : x(v) {}
  constexpr int Get() const { return x; }
private:
  const int x;
};

constexpr Y f(const Y& r) {
  return r;
}

struct Wrap {
  constexpr Wrap(const int& v) : x(v) {}
  constexpr Y Get() const { return Y{x}; }
private:
  const int x;
};


int main() {
  constexpr const int x = 10;

  /* this does not work for some reason 
  constexpr X a(x);
  static_assert(f(a).Get() == 10, "This should work.");
  */

  // This works.
  constexpr Y b(x);
  static_assert(f(b).Get() == 10, "This should work.");

  // This also works.
  constexpr Wrap c(x);
  static_assert(f(c.Get()).Get() == 10, "This should work.");

  return 0;
}

【问题讨论】：

标签： c++ constexpr c++20

【解决方案1】：

你在这里违反的规则：

constexpr X a(x);

consetxpr 指针或constexpr 引用是否必须引用具有静态存储持续时间的对象 - 这是其自身地址成为常量表达式的唯一方法。不是x 的情况。

但是一旦你做到了（const 是多余的）：

static constexpr int x = 10;

然后剩下的工作：

constexpr X a(x);
static_assert(f(a).Get() == 10, "This should work.");

具体规则为[expr.const]/11:

常量表达式要么是一个泛左值核心常量表达式，它引用一个作为常量表达式（如下定义）的允许结果的实体，要么是一个纯右值核心常量表达式，其值满足以下约束：

如果值是类类型的对象，则每个引用类型的非静态数据成员都引用一个实体，该实体是常量表达式的允许结果，

[...]

实体是常量表达式的允许结果，如果它是具有静态存储持续时间的对象，要么不是临时对象，要么是其值满足上述约束的临时对象，或者如果它是一个非立即函数。

另请参阅 these answers 或 mine。我可能应该把所有这些都当作其中之一的骗子来关闭？

【讨论】：

确实如此:)