G++和Clang：对于constexpr和const的行为不一致

Question

请看以下代码：

constexpr const int A = 42;

const int &B = A;
static_assert(&A == &B, "Bug");

constexpr const int &C = B;
static_assert(&A == &C, "Bug");

int main() { return 0; }

在clang版本3.3中，它是完全被接受的，而g++ (SUSE Linux) 4.8.1 20130909 [gcc-4_8-branch revision 202388则拒绝了该方法，错误提示如下：

bug2.cpp:5:1: error: non-constant condition for static assertion
 static_assert(&A == &B, "Bug");
 ^
bug2.cpp:5:1: error: the value of ‘B’ is not usable in a constant expression
bug2.cpp:2:12: note: ‘B’ was not declared ‘constexpr’
 const int &B = A;
            ^

在我的看法中，GCC是正确的（尽管我更喜欢clang的行为）。尝试阅读标准后，我意识到自己不够成熟，无法做出决定。有人能确认吗？

- hivert

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clang 3.5在此代码上生成了一个错误，链接。 - Shafik Yaghmour

Clang 项目发展非常迅速，3.3 版本已经过时。 - user703016

你真的想在某个地方“使用”这样的代码吗？只是好奇。 - n. m.

当然不是这样的。如果您想了解一些背景，请参阅我的回答https://dev59.com/C33aa4cB1Zd3GeqPaDYe - hivert

FYI，这可能与C++11和C++14之间的constexpr表达式规则变更有关；C++14引入了放宽的constexpr表达式规则，允许在constexpr函数中改变状态，因此C++14中的constexpr不意味着const（尽管名称很奇怪）。 - Matthieu M.

Answer 1

“B”的值在常量表达式中不可用是错误的。您没有对B执行lvalue-to-rvalue转换，这是“value”的通常含义; 您只取其地址。唯一相关的常量表达式规则禁止：

引用类型的变量或数据成员的id-expression，除非引用具有前置初始化并使用常量表达式进行初始化；

然而，“B”确实有一个引用常量表达式的前置初始化。

参考文献：

引用常量表达式是指指定具有静态存储期或函数的对象的lvalue核心常量表达式。

在这种情况下，“B”的初始化程序是“A”，这是您可以获得的最常数值。A和B静态地引用同一对象。

因此，这是GCC的一个错误。

- Potatoswatter

Answer 2

一般情况下，您不能将引用用作常量表达式，只能使用值（如果有例外，请纠正我）。在这个意义上，与您的代码最接近的有效方法是：

constexpr int A = 42;
constexpr int B = A;

static_assert(A == B, "Bug");

然而在我的情况下，无论是Clang 3.3还是GCC 4.8.1都会像预期的那样在您的代码上发生错误。

编辑：显然，我的知识仍然有些狭窄，抱歉。根据链接的不同，可能存在例外情况，例如如果语句是全局的，在main()之外，则会接受该代码（live）。

- iavr

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我认为你是错的。只需在行const int &B = A;中添加constexpr，我的代码似乎就正确了。 - hivert

@hivert 请看我的修改，当语句是全局的时候，代码可以编译通过，这一点在你的问题中没有明确说明。 - iavr

@iavr 是的，那会使它们变成静态的，这也是我在问题中评论的。 - Shafik Yaghmour

@hivert 这并不意味着您不能在常量表达式中使用它们：&a == &b，其中a和b是本地对象，是核心常量表达式。 - jrok

@hivert 直观地讲，因为两个不同对象的地址不能相等，并且我们在编译时就知道了。但是请参见这里以获取标准化的讨论。 - jrok