constexpr表達式和變量生命周期，g ++和clang不同意的例子

Question

考慮一下簡單的C ++ 11代碼：

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成功編譯它

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：編譯器版本。我用g ++版本5.3.1和7.2.1以及clang ++版本3.6.2和5.0.0檢查了前一個語句）

我的問題： g ++或clang中哪一個是對的？ 問題是什么？

Answer 1

我的解釋是clang ++是對的，而g ++太寬容了 。

我們可以在標准https://isocpp.org/std/the-standard中找到一個接近的例子（[expr.const]部分，第126頁）（可以下載草稿， 注意大PDF！ ）。

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

    return x; 
}

在那里解釋說：

錯誤：incr（k）不是核心常量表達式，因為k的生命周期開始於表達式incr（k）之外

這正是帶有foo參數的use_size()函數中發生的情況，即使size()函數僅使用N模板參數。

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

在這種情況下，我期待Clang出錯。 它應該將您的函數調用評估為一個常量表達式，因為您只使用模板參數，而不是對象本身。 由於您沒有在constexpr函數中使用該對象，因此不應該禁止編譯時評估。

但是，標准中有一條規則，即在常量表達式（例如引用）之前開始其生命周期的對象不能用作constexpr。

在這種情況下有一個簡單的解決方案。 我認為它不喜歡參考：

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

這是一個實例

或者，您也可以復制您的foo對象並使用該本地對象：

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

實例