g++：数组边界不是整数常量。

Question

使用这段代码，

const double rotationStep = 0.001;
const int N = 2*int(M_PI/rotationStep) + 3;

static unsigned int counts[N];

g++ 出现以下错误信息：

数组边界在 »]« 符号之前不是一个整数常量

我正在使用 g++/gcc 版本 4.6.1。

有谁能告诉我为什么 g++ 抱怨这个表达式？

- user765269

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请问您能否将static关键字从您的代码中删除并重新编译吗？ - higuaro

@h3nr1x：这是实现定义的行为（当表达式被评估时）。 - Ed S.

没有static关键字就无法编译 - user765269

Answer 1

截至2003年的ISO C++标准，这不是一个"整数常量表达式"。引用标准第5.19节所述：

"整数常量表达式"只能包含字面值（2.13）、枚举器、带有常量表达式初始化的整数或枚举类型的const变量或静态数据成员（8.5）、整数或枚举类型的非类型模板参数和"sizeof"表达式。浮点字面值 (2.13.3) 只能在被转换为整数或枚举类型时出现。

你可以将此更改为：

const double rotationStep = 0.001;
const int N = 2*int(M_PI/rotationStep) + 3;

转换为：

const int inverseRotationStep = 1000;
const int N = 2*int(M_PI)*inverseRotationStep + 3;

（假设M_PI已经被定义; 尽管它没有在标准中规定，但它是一种常见的扩展。）

2011年ISO C++标准稍微放宽了这个限制。5.19p3（引用N3337草案）说:

整数常量表达式是整数或非作用域枚举类型的文字常量表达式。

我认为 2*int(M_PI/rotationStep) + 3，因此N符合新规则，但你的编译器可能还没有实现它们。

- Keith Thompson

Answer 2

问题在于...

g++ gives: array bound is not an integer constant before »]« token

一个const值不是常量表达式（尽管可以理解为什么会让你感到困惑）。

编辑：我最初读到这个问题时假设是C语言。问题在于此表达式没有在编译时被评估。

const int N = 2*int(M_PI/rotationStep) + 3;

虽然这可能会

const int N = 10;

正如评论中@ildjarn所指出的，浮点运算不能保证在编译时被计算。这里是我找到的相关SO帖子。

- Ed S.

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-_- 但是N在编译时被固定了 :/ 那么有没有其他解决方案来替代使用#define呢？ - user765269

如果您删除static关键字，它应该可以编译而不会出现警告。 - higuaro

@EdS。您的意思是const声明中的浮点数部分是实现定义的部分，还是声明中使用了static关键字？ - higuaro

@h3nr1x：浮点数部分，即表达式将被评估的时候。 - Ed S.

@h3nr1x：尝试使用g++ -pedantic编译。我得到了“warning: ISO C++ forbids variable length array ‘counts’ [-Wvla]”的警告。（默认情况下，g++不符合标准。） - Keith Thompson

Answer 3

正如Ed所指出的那样，浮点运算的优化，包括常量折叠，在编译时不能保证发生。Intel的页面对此提供了一些例子，但主要是因为舍入行为可能不同，浮点运算可能会引发异常。这篇论文更深入地探讨了这个问题（第8.3节，“算术约简”）。

GCC仅支持

“浮点表达式收缩，例如形成融合乘加操作，如果目标具有本地支持，则支持该操作”

如编译器优化手册中的ffp-contract标志描述所述。

- niko

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“编译时”浮点运算不能保证在“编译时”发生。这句话真的很令人困惑！ :D - Ed S.