static_assert 表達式不是帶有 __builtin_clz 的整數常量表達式

Question

我有以下代碼：

typedef unsigned char uchar;

constexpr int leaing_ones(uchar const u8) noexcept {
  return __builtin_clz(static_cast<uchar>(~static_cast<unsigned>(u8))) +
         sizeof(uchar) * 8 - sizeof(int) * 8;
}

int main() {
  static_assert(leaing_ones(0b0000'0000) == 0);
  static_assert(leaing_ones(0b1000'0000) == 1);
  static_assert(leaing_ones(0b1100'0000) == 2);
  static_assert(leaing_ones(0b1110'0000) == 3);
  static_assert(leaing_ones(0b1111'0000) == 4);
  static_assert(leaing_ones(0b1111'1000) == 5);
  static_assert(leaing_ones(0b1111'1000) == 5);
  static_assert(leaing_ones(0b1111'1100) == 6);
  static_assert(leaing_ones(0b1111'1110) == 7);
  static_assert(leaing_ones(0b1111'1111) == 8);
}

我用 clang 12 和 GCC 11.1測試了這些。 唯一的問題是 clang 特別不喜歡最后一個斷言：

<source>:16:17: error: static_assert expression is not an integral constant expression
  static_assert(leaing_ones(0b1111'1111) == 8);
                ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

據我所知，我沒有引起任何溢出，並且 GCC 與所有這些都可以正常工作。 這是 clang 錯誤，還是我忽略了什么？

Answer 1

將0傳遞給__builtin_clz是 UB。

來自GCC 手冊：

返回 x 中前導 0 位的數量，從最高有效位 position 開始。 如果 x 為 0，則結果未定義。

^{（我的粗體）}

Answer 2

__builtin_clz對於值為 zero 的參數是未定義的，並且由於您反轉所有位， 0b1111'1111成為全零的模式。 您的 function 需要特殊情況0才能使用適當的值。