带有std:：initializer_list的奇怪行为constexpr

Question

我试图理解编译器在这里抱怨的原因：

// cexpr_test.cpp
#include <initializer_list>

constexpr int test_cexpr(std::initializer_list<const char*> x)
{
    return (int) (*x.begin())[0]; // ensuring the value isn't optimized out.
}

int main()
{
    constexpr int r1 = test_cexpr({ "why does this work," });

    constexpr std::initializer_list<const char*> broken { "but this doesn't?" };
    constexpr int r2 = test_cexpr(broken);

    return r1 + r2;
}

使用编译时生成的消息

g++ -std=c++11 -Wall -Werror cexpr_test.cpp 

如下：

cexpr_test.cpp：在函数 'int main（）' 中： cexpr_test.cpp：12：76： error： 'const std：：initializer_list{（（const char* const*）（

令人困惑的是，为什么它会毫无问题地构造第一个初始值设定项列表。我在这里缺少什么？

Answer 1

问题在于此处损坏本身的初始化。什么是 std：：initializer_list，它有什么意义？它是一个引用类型（即以某种方式引用另一个对象），它由 c 样式数组支持。此 c 样式数组的属性决定了initializer_list是否可以是 constexpr 变量。我们可以查阅 [dcl.init.list] 以获取这些属性。

5一个对象类型std::initializer_列表

struct X {
  X(std::initializer_list<double> v);
};
X x{ 1,2,3 };

初始化的实现方式大致如下:

const double __a[3] = {double{1}, double{2}, double{3}};
X x(std::initializer_list<double>(__a, __a+3));

假设实现可以用一对指针构造initializer_list对象。 — 结束示例 ]

6数组与任何其他临时对象具有相同的生命周期，除了从数组初始化initializer_列表对象会像绑定对临时对象的引用一样扩展数组的生命周期。[示例：

typedef std::complex<double> cmplx;
std::vector<cmplx> v1 = { 1, 2, 3 };

void f() {
  std::vector<cmplx> v2{ 1, 2, 3 };
  std::initializer_list<int> i3 = { 1, 2, 3 };
}

struct A {
  std::initializer_list<int> i4;
  A() : i4{ 1, 2, 3 } {}  // ill-formed, would create a dangling reference
};

对于 v1 和 v2，initializer_list 对象是函数调用中的参数，因此为 { 1， 2， 3 } 创建的数组具有完整表达式生存期。对于 i3，initializer_list 对象是一个变量，因此数组在变量的生存期内保持不变。对于 i4，initializer_list对象在构造函数的 ctor-initializer 中初始化，就像通过将临时数组绑定到引用成员一样，因此程序格式不正确 （[class.base.init]）。 — 结束示例 ] [ 注意：如果可以这样分配具有相同初始值设定项的显式数组，则实现可以自由地在只读内存中分配数组。 — 尾注 ]

因此，此数组类似于常量引用引用的任何其他临时对象。这意味着我们实际上可以将您的最小示例减少到更小的示例

constexpr int test_cexpr(int const & x)
{
    return x; 
}

int main()
{
    constexpr int r1 = test_cexpr(0);

    constexpr int const &broken = 0;
    constexpr int r2 = test_cexpr(broken);

    return r1 + r2;
}

这会产生完全相同的行为和错误。我们可以直接将 0 作为参数传递给 constexpr 函数，引用绑定，我们甚至可以在函数内部引用它。但是，constexpr 引用不能使用 0 初始化。零不是有效的初始值设定项的原因是它需要具体化一个临时的 int 对象。此临时变量不是静态变量，因此不能用于初始化 constexpr 引用。就这么简单。

同样的道理也适用于你的案例。物化的临时数组不是具有静态存储持续时间的对象，因此不能用于初始化constexpr引用类型。

当直接将参数传递给＜code＞test_cexpr＜/code＞时，它之所以有效，是因为相应的参数本身不是constexpr变量。这意味着它可以成功绑定。之后，它所绑定的对象必须在常量表达式中可用。不必对此进行过多的详细说明：因为在这种情况下，临时表达式具有完整的表达式生存期（而不是延长的生存期），所以它可以在常量表达式中使用。