在constexpr clang诉GCC中的非-constexpr变量

Question

struct A{
    constexpr operator bool()const{ return true; }
};

int main(){
    auto f = [](auto v){ if constexpr(v){} };
    A a;
    f(a);
}

clang 6接受“守则”，GCC 8拒绝“守则”，并：

$ g++ -std=c++17 main.cpp
main.cpp: In lambda function:
main.cpp:6:37: error: 'v' is not a constant expression
  auto f = [](auto v){ if constexpr(v){} };
                                     ^

谁是正确的，为什么？

当我在每个引用中接受参数时，两种方法都拒绝代码：

struct A{
    constexpr operator bool()const{ return true; }
};

int main(){
    auto f = [](auto& v){ if constexpr(v){} };
    constexpr A a;
    f(a);
}

用clang 6编译：

$ clang++ -std=c++17 main.cpp
main.cpp:6:40: error: constexpr if condition is not a constant expression
    auto f = [](auto& v){ if constexpr(v){} };
                                       ^
main.cpp:8:6: note: in instantiation of function template specialization 
    'main()::(anonymous class)::operator()<const A>' requested here
    f(a);
     ^
1 error generated.

当我将参数复制到局部变量中时，双方都接受以下代码：

struct A{
    constexpr operator bool()const{ return true; }
};

int main(){
    auto f = [](auto v){ auto x = v; if constexpr(x){} };
    A a;
    f(a);
}

编辑:我确信第二和第三种情况将由两个编译器正确处理。不过，我不知道规矩是什么。

在第一种情况下，我怀疑clang是对的，因为这种情况类似于第二种情况。我想知道，在第一种情况下，clang或GCC是否是正确的，在第二种情况下，哪些规则使非恒定变量v无效，而在第三种情况下，x是有效的。

编辑2:第一个问题现在很清楚：bug.cgi?id=84421

clang是对的，GCC 7也接受了这个代码。这个错误将在GCC 8的最终版本中修复。

Answer 1

Clang在任何情况下都是正确的。完全披露:我是一个Clang开发人员

在所有情况下，问题都归结为:我们可以在常量表达式中调用v上的v成员函数吗？

要回答这个问题，我们需要看看expr.constp2，它说：

表达式e是一个核心常量表达式，除非e的计算遵循抽象机器(6.8.1)的规则计算下列表达式之一：

• ..。
• 引用类型的变量或数据成员的id-表达式，除非引用具有前面的初始化和。
  • 它用常量表达式初始化，或者
  • 其寿命在e评价范围内开始；

​

• ..。

其他任何规则都不禁止你举任何例子。特别是，如果局部变量不是引用类型，则允许在常量表达式中命名它们。(不允许对它们执行lvalue到rvalue的转换-也就是说，读取它们的值--除非它们的值已知(例如，因为它们是constexpr)，并且不允许您最终引用这样一个变量的地址，但是您可以命名它们。)

对于引用类型的实体，规则不同的原因是，仅仅命名引用类型的实体就会立即解析引用，即使您没有对结果做任何事情，解析引用也需要知道它绑定到什么。

所以:第一个例子是有效的。*this成员函数的constexpr值绑定到局部变量a。我们不知道那是什么对象并不重要，因为评估并不在乎。

第二个示例(其中v是引用类型的)格式不正确。仅仅命名v需要将其解析到它绑定到的对象，这不能作为常量表达式计算的一部分来完成，因为我们不知道它最终会被绑定到什么。重要的是，后面的评估步骤不会使用结果对象；引用在命名时立即被解析。

第三个示例的有效原因与第一个示例相同。值得注意的是，即使您将v更改为引用类型，第三个示例仍然有效：

auto f = [](auto &v) { auto x = v; if constexpr (x) {} };
A a;
f(a);

..。因为x再次是一个局部变量，我们可以在常量表达式中命名它。