可能的错误与警察的功能？

Question

下面的代码是否正确地使用了constexpr函数？它本质上试图以各种方式访问static constexpr成员变量_size。

它使用g++编译，没有问题，但在msvc-2017 / 2019和clang中失败。

代码样例可通过戈德波特这里进行测试。

如果将constexpr函数替换为等效的宏解决方案，则这似乎可以用于编译(无处不在)。删除要测试的USE_MACRO_WORKAROUND。

对我来说，这似乎是一个与constexpr函数相关的编译器错误？

(因为宏版本起作用，这意味着编译器应该有足够的编译时信息来处理constexpr函数。显然，g++可以做到这一点.)

(这个例子只是一个简单的设计。真正的代码是这个图书馆的一部分)。

#include <cstddef>

//define USE_MACRO_WORKAROUND

template <size_t N = +1>
struct expansion 
{
    size_t static constexpr _size = N ;
    double                  _xdat [ N ] ;
};

#if defined(USE_MACRO_WORKAROUND)

// ugly macro-based hack that's equiv. to compile 
// time foo()...
// does compile everywhere

#define foo(_aa, _bb) _aa._size + _bb._size

#else

// why does this cause problems? works for g++ 7,
// 8, 9, but not msvc, etc

template <size_t NA, size_t NB>
inline size_t constexpr foo (
    expansion <NA> const& _aa,
    expansion <NB> const& _bb
    )
{
    return _aa._size + _bb._size;
}

#endif  //USE_MACRO_WORKAROUND

template <size_t NA, size_t NB>
inline void goo (
    expansion <NA> const& _xx,
    expansion <NB> const& _yy
    )
{   // this will not compile with msvc, reporting
    // C2131: expression did not evaluate to a constant
    expansion<foo(_xx, _yy)> _tt;
}

int main ()
{
    expansion< 2 > _x2;
    expansion< 4 > _x4;

    // this seems to work for both g++ and msvc
    expansion<foo(_x2, _x4)> _x6;

    // via msvc, this leads to the errors above
    goo (_x2, _x4) ;

    return 0;
}

Answer 1

根据cppreference.com的说法：

可以声明引用变量(它们的初始值必须是引用常量表达式)：

这个程序的问题是，您试图使用对运行时变量的引用(在main开头声明)。虽然在对象内部访问的变量是全局状态(静态的)，并且是在constexpr上下文中，但是在这种情况下不能使用这些运行时变量的地址。除了GCC、9.0和之前的版本，我无法获得您提供的任何现代编译器编译的代码。GCC树干编译失败。

马特·戈德波特的编译器探索者. i能够使用我们可以使用的最好的工具之一，系统级程序员 简化示例来测试这一点。

有趣的是，如果我们决定在对goo()的调用中按值复制这些变量，那么这些变量似乎可以使用。通过从函数签名中删除符号，我能够在每个clang、gcc和msvc的多个版本上编译这个程序：

#include <cstddef>
#include <iostream>

template <
    size_t N = +1
         >
class expansion
{
public:
    size_t static constexpr _size = N ;

    double                  _xdat [ N ] ;
    size_t                  _xlen = 0 ;
};

template <
    size_t NA, size_t NB
         >
inline size_t constexpr foo (
    expansion <NA> const& _aa,
    expansion <NB> const& _bb
    )
{
    return _aa._size + _bb._size;
}

template <
    size_t NA, size_t NB
         >
inline void goo (
    expansion <NA> const _xx,
    expansion <NB> const _yy
    )
{
    // this will not compile with msvc, reporting
    // C2131: expression did not evaluate to a constant
    size_t
    constexpr _nn = foo(_xx, _yy);

    expansion<_nn> _tt;
}

int main ()
{
    expansion< 2 > _x2;
    expansion< 4 > _x4;

    // this seems to work for both g++ and msvc
    size_t
    constexpr _n6 = foo(_x2, _x4);

    expansion<_n6> _x6;

    // via msvc, this leads to the errors above
    goo (_x2, _x4) ;

    std::cout << _n6 << std::endl;

    return 0;
}

编辑：

因为我无法确认它是否是编译器错误，(因为我无法重现您说得到的结果)，我希望我能够帮助您使用您提供的代码，因为我认为这是您遇到的合法用例。