constexpr与const引用交互的奇怪行为

问题描述

我用clang和gcc(主干版本)测试了以下代码。有人可以解释为什么纯X结构的案例不起作用,而按值捕获和使用const引用的包装案例都很好。

struct X {
  constexpr X(const int &v) : x(v) {}
  constexpr int Get() const { return x; }
private:
  const int& x;
};

constexpr X f(const X& r) {
  return r;
}

struct Y {
  constexpr Y(const int &v) : x(v) {}
  constexpr int Get() const { return x; }
private:
  const int x;
};

constexpr Y f(const Y& r) {
  return r;
}

struct Wrap {
  constexpr Wrap(const int& v) : x(v) {}
  constexpr Y Get() const { return Y{x}; }
private:
  const int x;
};


int main() {
  constexpr const int x = 10;

  /* this does not work for some reason 
  constexpr X a(x);
  static_assert(f(a).Get() == 10,"This should work.");
  */

  // This works.
  constexpr Y b(x);
  static_assert(f(b).Get() == 10,"This should work.");

  // This also works.
  constexpr Wrap c(x);
  static_assert(f(c.Get()).Get() == 10,"This should work.");

  return 0;
}

解决方法

您在这里违反的规则:

constexpr X a(x);

consetxpr指针还是constexpr引用必须引用具有静态存储持续时间的对象-这是其地址本身就是常量表达式的唯一方法。 x的情况不是

但是一旦这样做(const就是多余的):

static constexpr int x = 10;

然后其余的工作:

constexpr X a(x);
static_assert(f(a).Get() == 10,"This should work.");

具体规则为[expr.const]/11

常量表达式是glvalue核心常量表达式,它引用的是常量表达式(如以下定义)的允许结果的实体,或者是其值满足以下条件的prvalue核心常量表达式:以下限制:

  • 如果该值是类类型的对象,则每个引用类型的非静态数据成员都引用一个实体,该实体是常量表达式的允许结果,

[...]

一个实体是一个常量表达式的允许结果,如果它是一个具有静态存储持续时间的对象,该对象不是临时对象或者其值满足上述约束的临时对象,或者这是非立即函数。


另请参阅these中的answers mine。我可能应该将所有这些都作为其中之一的伪造而关闭?