constexpr表达式和变量生命周期，g ++和clang不同意的例子

Question

考虑一下简单的C ++ 11代码：

template<int N>
struct Foo {};

template <int N>
constexpr int size(const Foo<N>&) { return N; }

template <int N>
void use_size(const Foo<N>& foo) { constexpr int n = size(foo); }

int main()
{
    Foo<5> foo;

    constexpr int x = size(foo);  // works with gcc and clang
                                  // _but_
    use_size(foo);                // the same statement in the use_size() 
                                  // function _only_ works for gcc
}

我可以用g++ -std=c++11 foo.cpp成功编译它

但是，如果我使用clang ++， clang++ -std=c++11 foo.cpp我得到了

foo.cpp:15:28: error: constexpr variable 'n' must be initialized by a constant expression
void use_size(const Foo<N>& foo) { constexpr int n = size(foo); }
                                                     ~~~~~^~~~
foo.cpp:23:5: note: in instantiation of function template specialization 'use_size<5>' requested here
    use_size(foo);                // the same statement in the use_size() 
    ^
1 error generated.

（nb：编译器版本。我用g ++版本5.3.1和7.2.1以及clang ++版本3.6.2和5.0.0检查了前一个语句）

我的问题： g ++或clang中哪一个是对的？ 问题是什么？

Answer 1

我的解释是clang ++是对的，而g ++太宽容了 。

我们可以在标准https://isocpp.org/std/the-standard中找到一个接近的例子（[expr.const]部分，第126页）（可以下载草稿， 注意大PDF！ ）。

constexpr int g(int k) { 
    constexpr int x = incr(k); 

    return x; 
}

在那里解释说：

错误：incr（k）不是核心常量表达式，因为k的生命周期开始于表达式incr（k）之外

这正是带有foo参数的use_size()函数中发生的情况，即使size()函数仅使用N模板参数。

template <int N>
constexpr int size(const Foo<N>&) { return N; }

template <int N>
void use_size(const Foo<N>& foo) { constexpr int n = size(foo); }

Answer 2

在这种情况下，我期待Clang出错。 它应该将您的函数调用评估为一个常量表达式，因为您只使用模板参数，而不是对象本身。 由于您没有在constexpr函数中使用该对象，因此不应该禁止编译时评估。

但是，标准中有一条规则，即在常量表达式（例如引用）之前开始其生命周期的对象不能用作constexpr。

在这种情况下有一个简单的解决方案。 我认为它不喜欢参考：

template <int N> // pass by value, clang is happy
void use_size(Foo<N> foo) { constexpr int n = size(foo); }

这是一个实例

或者，您也可以复制您的foo对象并使用该本地对象：

template <int N>
void use_size(const Foo<N>& foo) {
    auto f = foo;
    constexpr int n = size(f);
}

实例