为什么非静态数据成员不能是constexpr？

Question

为什么非静态数据成员不能是constexpr？

58

这是有效的代码：

struct S {
  constexpr S(int x, int y): xVal(x), yVal(y) {}
  constexpr S(int x): xVal(x) {}
  constexpr S() {}

  const int xVal { 0 };
  const int yVal { 0 };
};

但我真的希望在这里声明xVal和yVal是constexpr--像这样：

struct S {
  constexpr S(int x, int y): xVal(x), yVal(y) {}
  constexpr S(int x): xVal(x) {}
  constexpr S() {}

  constexpr int xVal { 0 };         // error!
  constexpr int yVal { 0 };         // error!
};

正如所示，代码无法编译。原因是（根据7.1.5/1），只有静态数据成员可以声明为constexpr。但是为什么呢？

- KnowItAllWannabe

23

因为这些是在运行时初始化的成员变量，只有在其被初始化之后才能进行求值。 - Captain Obvlious

@remyabel 我相信我无法使用constexpr的原因不同于我没有使用花括号初始化时为什么会出现constexpr错误的原因... - IdeaHat

@IdeaHat，你看过答案了吗？ - user3920237

@remyabel 是的。它说你必须使用大括号初始化器，就像 KnowItAllWannabe 所做的那样。 - IdeaHat

1

您IP地址为143.198.54.68，由于运营成本限制，当前对于免费用户的使用频率限制为每个IP每72小时10次对话，如需解除限制，请点击左下角设置图标按钮（手机用户先点击左上角菜单按钮）。 - KnowItAllWannabe

1

@KnowItAllWannabe，我将其标记为不具有建设性，评论清空器最终会吹走所有的评论。 - IdeaHat

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- IdeaHat · Accepted Answer

想一想constexpr是什么意思。它的意思是我可以在编译时解析这个值。

因此，类的成员变量本身不能是constexpr...xVal所属的实例直到实例化时才存在！拥有xVal的东西可能是constexpr，这将使xVal成为constexpr，但xVal本身永远不可能是constexpr。

这并不意味着这些值不能是常量表达式...实际上，类的constexpr实例可以使用这些变量作为常量表达式：

struct S {
  constexpr S(int x, int y): xVal(x), yVal(y) {}
  constexpr S(int x): xVal(x) {}
  constexpr S() {}

  int xVal { 0 };
  int yVal { 0 };
};

constexpr S s;

template <int f>//requires a constexpr
int foo() {return f;}

int main()
{
   cout << "Hello World" << foo<s.xVal>( )<< endl; 

   return 0;
}

编辑：下面有很多关于本文中存在一些隐含问题的讨论。

"为什么不能通过声明其成员为constexpr，强制所有类的实例都是constexpr的？"

看下面的例子：

//a.h
struct S;
struct A {std::unique_ptr<S> x; void Foo(); A();/*assume A() tries to instantiate an x*/}

//main.cpp

int main(int argc, char** argv) {
  A a;
  a->foo();
}


//S.h
struct S {
  constexpr S(int x, int y): xVal(x), yVal(y) {}
  constexpr S(int x): xVal(x) {}
  constexpr S() {}

  constexpr int xVal { 0 };         // error!
  constexpr int yVal { 0 };
};

A和S的定义可能在完全不同的编译单元中，因此如果忘记了A的实现，那么S必须是constexpr的事实直到链接时才能知道。这种模棱两可的情况很难调试和实现。更糟糕的是，S的接口可能完全暴露在共享库、COM接口等中...这可能会完全改变共享库的所有基础设施，这可能是不可接受的。

另一个原因是这种影响力有多具有传染性。如果类的任何成员都是constexpr的，则所有成员（以及它们的所有成员）和所有实例都必须是constexpr的。看下面的场景：

//S.h
struct S {
  constexpr S(int x, int y): xVal(x), yVal(y) {}
  constexpr S(int x): xVal(x) {}
  constexpr S() {}

  constexpr int xVal { 0 };         // error!
  int yVal { 0 };
};

任何S的实例都必须是constexpr才能保持一个排他性constexpr的xval。因为xVal是constexpr，所以yVal本质上也变成了constexpr。在技术上没有编译器原因阻止你这样做（我不认为有），但它不感觉很像C++。

“好吧，但我真的想使类的所有实例都是constexpr。是什么技术限制阻止我这样做？”

可能除了标准委员会认为这不是个好主意外，没有其他任何限制。就个人而言，我认为这没有多少用处……我不想限制人们如何使用我的类，只是定义当他们使用它时我的类应该如何行事。当他们使用它时，他们可以将特定实例声明为constexpr（如上所述）。如果我有一些需要使用constexpr实例的代码块，我会使用模板来实现：

template <S s>
function int bar(){return s.xVal;}

int main()
{
   cout << "Hello World" << foo<bar<s>()>( )<< endl; 

   return 0;
}

我认为您最好使用一个constexpr函数，这样它就可以在严格和非严格的方式下都可以使用。

constexpr int bar(S s) { return s.xVal; }