Constexr数组成员是否编译时间常量？

Question

是代码片段

struct Parameters {
   static constexpr int n = 2;
   static constexpr double v[n] = {4.0, 5.0};
};

如果是，参数::v[0]和参数::v[1]是编译时常量，还是指针参数::v本身就是constexr（无论编译时意味着什么）？

如您所见，我通常对 constexpr 数组及其在类/结构中的初始化感到有些困惑。请随意回答我的具体问题，还可以提及有关此主题的常见陷阱等。

Answer 1

struct Parameters {
   static constexpr int n = 2;
   static constexpr double v[n] = {4.0, 5.0};
};

据我所知，这个片段本身当然是合法的。C 11标准第7.1.5节[dcl.constexpr]规定

constexr说明符只能应用于…文字类型的静态数据成员的声明

文本类型在 3.9 中定义：

类型是文字类型，如果它是：

-标量类型；或

—文字类型的数组

因此，据我所知，＜code＞static constexpr double v[2]＝｛…｝＜/code＞当然是有效的。

至于数组的成员是否是< code>constexpr...我不确定。如果我们宣布

constexpr double d = Parameter::v[1];

然后 g 和 clang 都可以编译它，但 clang 版本无法与对 Parameters：：v 的未定义引用链接。 我不知道这是否指向 Clang 错误，或者构造是否无效。

Answer 2

struct Parameters {
  static constexpr int n = 2;
  static constexpr double v[n] = {4.0, 5.0};
};

int main() {
  constexpr int a = Parameters::v[0];
  return 0;
}

gcc 4.8.2上的这段代码编译成以下代码:

0000000000000000 <main>:
   0:   55                      push   rbp
   1:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
   4:   c7 45 fc 04 00 00 00    mov    DWORD PTR [rbp-0x4],0x4
   b:   b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
  10:   5d                      pop    rbp
  11:   c3                      ret 

所以是的，它是一个编译时常数。

clang 3.4产生类似的代码：

0000000000000000 <main>:
   0:   55                      push   rbp
   1:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
   4:   b8 00 00 00 00          mov    eax,0x0
   9:   c7 45 fc 00 00 00 00    mov    DWORD PTR [rbp-0x4],0x0
  10:   c7 45 f8 04 00 00 00    mov    DWORD PTR [rbp-0x8],0x4
  17:   5d                      pop    rbp
  18:   c3                      ret

同样，它是一个编译时间常数。

一切都是用 -O0 编译的。

注：如果a被声明为const，那么对于gcc，除了clang-dos之外，没有任何变化，值4不会被直接修改，就像是编译时常量一样。

如果a声明为既不是const也不是const，则两个编译器都无法将参数::v[0]视为编译时常量。

Answer 3

我认为这个构造没有问题。引用C 11，[dcl.constexpr]：

§1 constexpr 说明符应仅适用于变量的定义、函数或函数模板的声明或文字类型的静态数据成员的声明 （3.9）。...

9对象声明中使用的< code>constexpr说明符将对象声明为< code>const。这样的对象应该具有文字类型，并且应该被初始化。如果它是由一个构造函数调用初始化的，那么这个调用应该是一个常量表达式(5.19)。否则，或者如果在引用声明中使用了constexpr说明符，则出现在其初始值设定项中的每个全表达式都应该是常量表达式。用于转换初始化表达式的每个隐式转换和用于初始化的每个构造函数调用应该是常量表达式(5.19)中允许的。

＜code＞double＜/code＞是一种文字类型，文字类型数组也是如此。这意味着代码中的v[0]和v[1]实际上是常量表达式。