clang中的constexpr错误但gcc中没有？答案

【问题标题】：constexpr bug in clang but not in gcc?clang中的constexpr错误但gcc中没有？
【发布时间】：2014-02-27 16:41:51
【问题描述】：

让我们举个简单的例子：

#include <iostream>

namespace foo {
    constexpr int main(int argc, char* argv[]) {
      // code
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    return foo::main(argc, argv);
}

取决于 code 是什么，clang 会抱怨或不抱怨。如果代码是：

cout << "Hello!";
return 0;

clang 抱怨：

错误：constexpr 函数从不产生常量表达式 [-Winvalid-constexpr]
constexpr int main(int argc, char* argv[]) {
注意：非 constexpr 函数 'operator' 不能在常量表达式中使用
    std::cout << "Hello!";
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.8/../../../../include/c++/4.8/ostream:530:5: 注意：此处声明
operator<<(basic_ostream<char, _Traits>& __out, const char* __s)

正如我们所知，constexpr 函数不能包含任何 cout 语句。但是如果我们这样做会发生什么？

  for (int i = 0; i < argc; i++)
    std::cout << argv[i];

clang 允许它！好的，但这不可能是一个 constexpr 函数，即使它被标记为 constexpr，让我们尝试在 constexpr 上下文中使用它。

int arr[foo::main(argc, argv)];

有效！所以一定是clang bug？我之所以说 clang 是因为 gcc 抱怨：

错误：constexpr 函数体 'constexpr int foo::main(int, char**)' 不是返回语句

所以我的结论是clang是错的，gcc是对的。

【问题讨论】：

在 clang 3.4 上生成“constexpr 函数中不允许的语句”。
你用的是什么版本的clang？
我正在使用 clang 3.5 std=c++1y
我什至不认为 clang 通常允许 constexpr
@ToryWebster 那么你为什么要标记这个c++11？您的问题的答案取决于它。

标签： c++ clang constexpr c++14

【解决方案1】：

您在 C++1y 模式下编译代码，其中包含放宽 constexpr 限制的措辞，包括所有循环语句。

查看引入这些更改的 N3652。

【讨论】：

在cout上允许它使用operator<<的具体地方在哪里？
@Griwes 我忽略了 for 循环的主体，因为我认为 OP 特别想知道循环。但是，是的，这很奇怪。

【解决方案2】：

所以 gcc 4.8.1 没有实现宽松的 constexpr 约束，但是 clang 3.5 可以。我的错误是 clang 和 gcc 都有可变长度的数组扩展。如果我改用 std::array ，两个编译器都会拒绝该代码。我仍然不明白的是，如果clang允许宽松的constexpr，那么为什么它不是constexpr？

【讨论】：

因为operator<< 不是 constexpr。
我建议至少使用-pedantic 进行编译以避免这种情况。

【解决方案3】：

这里的 Clang 是正确的。

第一个例子

这里，代码是：

constexpr int foo::main(int argc, char* argv[]) {
  std::cout << argv[i];
  return 0;
}

在 C++11 中，此代码格式错误，因为主体包含 表达式语句，而 constexpr 函数定义中不允许这样做.

在 C++1y 中，此代码格式错误，无需诊断，因为对 foo::main 的调用永远不会产生常量表达式（因为它总是调用 operator<<(std::ostream&, const char*)，它不是constexpr)。

第二个例子

在这种情况下，代码是：

constexpr int foo::main(int argc, char* argv[]) {
  for (int i = 0; i < argc; i++)
    std::cout << argv[i];
  return 0;
}

在 C++11 中，这段代码格式不正确，因为它包含 for-statement。

在 C++1y 中，此代码有效。特别是，foo::main(0, 0) 是一个常量表达式（值为0）。由于foo::main 可用于常量表达式，因此 Clang 不允许拒绝它，并且不会这样做。

第三个例子

int arr[foo::main(argc, argv)];

这里绑定的数组不是常量表达式（因为它读取argc和argv，它们不是常量）。但是，默认情况下，Clang 支持可变长度数组作为扩展。您可以指定 -pedantic-errors 将 clang 置于严格符合模式，在该模式下它将拒绝此代码。

GCC 的诊断：

错误：constexpr 函数的主体 'constexpr int foo::main(int, char**)' 不是返回语句

在 C++11 和 C++1y 中都不正确。在 C++11 中，这是不正确的，因为规则更加微妙（constexpr 函数的主体可以包含 typedefs 和一些其他构造，而不仅仅是 return-statements）。在 C++1y 中，这个规则已经完全不存在了。

【讨论】：