为什么来自常量POD对象的字段本身不是常量？

Question

我想为特定的GUID专门制作一个模板，它是一个16个字节的结构体。 GUID对象具有内部链接，因此无法使用对象本身的地址，但我认为可以使用对象的内容，因为该对象是常数。 但是这种方法不起作用，如以下示例代码所示：

struct S
{
    int const i;
};
S const s = { 42 };
char arr[s.i];

为什么s是常量而s.i不是？有什么解决方法吗？

- Bruno Martinez

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仅仅因为 i 被标记为 const 并不意味着它的初始化也是常量。 - Xeo

如果你这样做 S const s = someMethodThatReturnsSomeS(); 会怎么样？ - Luchian Grigore

对于专门类型的每个对象，s.i 的值是否相同？因为这可以很容易地处理。此外，一些来自专门化的代码将非常有用。 - Ryan Haining

@xhainingx 我提出了一个后续问题，描述了我想要在这里实现的内容。https://dev59.com/2G_Xa4cB1Zd3GeqP3aa1 - Bruno Martinez

Answer 1

结构体 s 的初始化可以在运行时进行。然而，数组的大小必须在编译时知道。编译器不能（肯定）知道 s.i 的值在编译时已知，因此它只看到你在用一个变量来做你不应该做的事情。问题不在于常量性，而在于需要数组大小的时间。

您可能误解了 const 的含义。它只意味着变量初始化后永远不会改变。例如，这是合法的：

void func(int x){
    const int i = x*5; //can't be known at compile-time, but still const
    //int array[i]; //<-- this would be illegal even though i is const 
}

int main(){
    int i;
    std::cin >> i;
    func(i);
    return 0;
}

为了避免这个限制，在C++11中，你可以将其标记为constexpr，表示该值可以在编译时确定。这似乎是你想要的。

struct S
{
    int const i;
};
int main(){
    constexpr S const s = { 42 };
    char arr[s.i];
    return 0;
}

使用以下命令进行编译：

$ c++ -std=c++11 -pedantic file.cpp

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在C99中，您所做的是合法的，数组的大小不需要在编译时知道。

struct S
{
    int const i;
};
int main(){
    struct S const s = { 42 };
    char arr[s.i];
    return 0;
}

compile with:

$ cc -std=c99 -pedantic file.c

- Ryan Haining

Answer 2

至少在大多数情况下，const 的意思更接近于“只读”而不是“常量”。在 C89/90 中，它基本上只表示“只读”。C++ 添加了一些可以使其成为常量的情况，但它仍然远远不能全部（不幸的是，准确记录它的含义何时是非常棘手的）。

幸运的是，“解决方法”是以你几乎肯定应该采用的方式编写代码：

std::vector<char> arr(s.i);

底线是：在C++中，大多数使用内置数组的方法都应该被视为可疑的。你可以从非常量表达式初始化向量只是其中许多优点之一。

- Jerry Coffin