理解constexpr变量初始化的完整表达式

Question

理解constexpr变量初始化的完整表达式

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struct S {
    constexpr S(const S&){};
    constexpr S() = default;
};

int main(void) {
    S s1{};
    constexpr S s2{ s1 };
}

“constexpr”变量初始化的规则是[dcl.constexpr]/10: (重点在于)

在对象声明中使用“constexpr”修饰符将对象声明为const。这样的对象应具有字面类型并应进行初始化。在任何“constexpr”变量声明中，初始化的完整表达式应为常量表达式（7.7）。 “constexpr”变量应具有恒定的销毁。

根据加粗部分，初始化的完整表达式应为常量表达式。据我理解，这里的完整表达式是指[into.execution]/5中的init-declarator：

完整表达式是

[..] (5.4) init-declarator ([dcl.decl]) [..]

init-declarator 的语法规则规定，init-declarator 是一个 declarator 后跟一个 initializer：

init-declarator:
    declarator initializer

根据这些信息，我们可以得出结论：初始化的完整表达式constexpr S s2{ s1 };是s2{ s1 }，其中s2是一个声明符，{ s1 }是一个初始化器。

现在，[dcl.constexpr]/10告诉我们，完整表达式（即s2{ s1 } init-declarator）必须是常量表达式。我卡在这一点上了。根据[expr.const]/11，常量表达式是glvalue或prvalue核心常量表达式（带有一些附加限制）。

针对上面的例子，我发现自己将[dcl.constexpr]/10解读为：“完整表达式s2{s1}应该是glvalue或prvalue核心常量表达式”。那么，初始化声明符s2{s1}如何成为glvalue或prvalue核心常量表达式呢？正如您所看到的，我的解释导致了一个错误的理论。那么，我在这里错读/混淆了什么？

直观地说，我只是看到初始化声明符s2{s1}是一个带有s1作为参数的复制构造函数调用。但这不是我想要理解的问题。此外，为什么上面的程序是良好形式也不是我要问的。相反，我需要知道为什么我的解释没有得出合理的结论。

编辑

注意，我们在这个简单的例子（Demo）中也会遇到同样的问题：

int main(void) {
    static const int i = 42;
    constexpr int j = i; 
    constexpr const int &r = i;
}

constexpr int j = i; 的完整表达式是初始化声明符 j = i，其中 j 是一个声明符，= i 是一个初始化器。那么，如何将完整表达式 j = i 作为 prvalue 核心常量表达式?

constexpr const int &r = i; 的完整表达式是初始化声明符 &r = i，其中 &r 是一个声明符，= i 是一个初始化器。那么，如何将完整表达式 &r = i 作为 glvalue 核心常量表达式？

- mada

评论不适合进行长时间的讨论；此对话已被移至聊天室。 - Samuel Liew

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Brian Bi · Accepted Answer

显然，标准中存在措辞上的差异。您的理解是正确的：标准要求constexpr变量的“初始化完整表达式”必须是“常量表达式”，而标准还规定“常量表达式”是“glvalue核心常量表达式”或“prvalue核心常量表达式”（每个表达式都必须满足一些进一步的要求），因此看起来标准告诉我们初始化的完整表达式并非真正的表达式，因此永远不能是glvalue或prvalue（因为值类别仅适用于表达式），既不是“glvalue核心常量表达式”也不是“prvalue核心常量表达式”，因此根本不是“常量表达式”。这种解释显然不是预期的，因为它将使得任何constexpr变量都无法存在。

实际上，编译器似乎只在[expr.const] / 11的目的下采用以下解释：

- 引用变量r的初始化是指代r的glvalue， - 非引用变量o的初始化是一个将其结果对象存储为o值的prvalue，并且 - 在这两种情况下，初始化的完整表达式包括各种由初始化所需的子表达式，例如初始化程序（如果有），初始化变量的构造函数调用（如果有），将初始化程序子句转换为聚合元素类型以及任何隐式调用转换函数。需要检查这个完整表达式作为核心常量表达式（即，我们必须将其视为[expr.const]/5中的E）。

任何其他解释都会极不直观并导致荒谬。