为什么 __builtin_constant_p 对于 constexpr std::string_view 参数求值为 false？

Question

我需要与期望编译时间 static 字符串的 API 接口。 它通过使用强制执行它们

static_assert (__builtin_constant_p (str));

更具体地说，我在这里指的是Apple Signpost API 。

现在我有一种情况，我想将一个constexpr字符串传递给这个接口，但是由于编译器错误而失败。 归结为这个简单的测试用例

constexpr std::string_view s = "foo";
static_assert (__builtin_constant_p (s));

Apple Clang 的static_assert失败 14. 现在我想知道为什么会这样？ 在他们关于内置的文档中，clang 指的是GCC 文档，其中指出

您可以使用内置的 function __builtin_constant_p 来确定一个值在编译时是否已知为常量 [...]

据我了解，已知constexpr值在编译时是常量。 为什么这个断言仍然失败呢？

Answer 1

正如评论中所指出的那样，即使 GCC 和 clang 在这里的行为似乎也有所不同，因此结论是编译器内置的定义是松散的，以便期望它与 C++ 常量表达式的定义保持一致。

尽管如此，我还是找到了针对我的特定问题的解决方案。 以前，我试图将 constexpr 字符串文字传递给os_signpost_interval_begin宏，例如

constexpr std::string_view s = "foo"; // (actually a static constexpr class member)
os_signpost_interval_begin (log, id, s.data(), "begin");

这触发了一个 static 断言，该断言隐藏在该宏的更深处，因为__builtin_constant_p (s.data())评估为 false，然后导致我创建原始问题中出现的测试用例。

与此同时，我让我的 IDE 内联了os_signpost_interval_begin宏的调用，这揭示了该断言的更多上下文。 我们发现正在使用这样的宏

#define OS_LOG_STRING(_ns, _var, _str) \
        _Static_assert(__builtin_constant_p(_str), \
                "format/label/description argument must be a string constant"); \
        __attribute__((section("__TEXT,__oslogstring,cstring_literals"),internal_linkage)) \
        static const char _var[] __asm(OS_STRINGIFY(OS_CONCAT(LOS_##_ns, __COUNTER__))) = _str

据我所知，该字符串文字变量被放置在分析器期望的二进制文件的特定部分中。 通过将const char*指针作为字符串而不是文字传递给该宏来以这种方式创建该变量确实不会产生可编译的代码，因此这里的断言似乎对这个非常特殊的用例有意义。

作为一种解决方法，我自己在 function 模板中复制了宏的内容，该模板采用字符串长度的std::index_sequence并通过索引将其逐字符解压缩到初始化列表中，从而从编译时 static 字符串生成赋值序列像

template <size_t... i>
void signpostIntervalBeginHelper (const std::index_sequence<i...>&)
{
   //...

   // sLen is a constexpr constant member available in my class which equals the length of s
   __attribute__((section("__TEXT,__oslogstring,cstring_literals"), internal_linkage)) static const char _os_name_str[sLen] __asm(OS_STRINGIFY(OS_CONCAT(LOS_##_ns, __COUNTER__))) = { s[i]... };
   
    //...
}

void signpostInvervalBegin()
{
    signpostInveralBeginHelper (std::make_index_sequence<sLen>());
}

事实证明可以解决我的问题。