clang和gcc中的constexpr复合赋值运算符

Question

clang和gcc中的constexpr复合赋值运算符

7

I have the following code:

main.cpp

#include <cstdint>
#include <type_traits>

enum class FooEnum : uint8_t{
    Foo1 = 0, 
    Foo2 = 1
};

constexpr uint32_t& operator|= (uint32_t& lhs, FooEnum rhs) {
    return lhs |= 1u << static_cast<uint8_t>(rhs);
}

int main() {
    uint32_t bar{0};
    bar|=FooEnum::Foo1;
}

因此，|=运算符应该接受枚举并设置位，其位置对应于其整数值。

在fedora 21上使用clang++ 3.5.0编译时，一切正常，但在使用g++ 4.9.2编译时，它会抛出一个错误，指出这不是一个常量表达式：

main.cpp: In function ‘constexpr uint32_t& operator|=(uint32_t&, FooEnum)’:
main.cpp:16:2: error: expression ‘(lhs = (lhs | (1u << ((int)rhs))))’ is not a constant-expression
  }
  ^

这对于所有类型的编译器标志组合都是正确的，但您可以使用g ++ -std = c ++ 11 -o a.out main.cpp进行测试（c ++ 14没有区别）。

所以我的问题是：

哪个编译器是正确的（为什么）？
是否有一种实现operator | =的方法，使得g ++将其接受为constexpr？

编辑：
如果你想知道，为什么我首先尝试声明运算符为constexpr，尽管在示例中不需要：
在我的实际代码中，我正在使��|=-运算符来实现（constexpr）|-运算符，我希望它能在constexpr表达式中使用，但在那之前，我遇到了两个编译器之间的差异，没有意识到gcc4.9并不完全支持c ++ 14（但接受-std=c++14标志）。
当使用运算符实际初始化全局constexpr变量时，即使clang也只能使用c ++ 14标志编译它。

- MikeMB

“operator|=”本质上不是const吗？ - Barry

@Barry：作为成员函数是的，但这是一个自由函数。而且，constexpr 和成员函数的常量性是两个不同的概念。 - MikeMB

2

在C++11常量表达式中不允许赋值操作。（在C++11 [expr.const] / 2中明确指出，在常量表达式内禁止使用赋值和复合赋值。） - dyp

@dyp：谢谢，我不知道，但对于“-std=c++14”也是一样的。 - MikeMB

"放宽对constexpr函数的要求"仅受自gcc 5支持。链接的文件包括允许在常量表达式内进行赋值的内容。 - dyp

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

- Columbo · Accepted Answer

表达式lhs |= 1u << static_cast<uint8_t>(rhs)本身永远不可能是一个常量表达式，因为它修改了lhs。禁止此类操作的规则在C++14中为§5.19/2.15（在C++11中也有等效的规则）：

条件表达式e是核心常量表达式，除非按照抽象机器的规则（1.9），对e进行评估将产生以下表达式之一：

- 对对象的修改（5.17、5.2.6、5.3.2），除非它应用于指向生命周期始于e评估期间的非易失性字面类型的非易失性左值对象。

在C++11中，由于§7.1.5/5的要求，必须是常量表达式中的一个：

对于constexpr函数，如果不存在函数参数值，使得函数调用替换将生成常量表达式（5.19），则程序无效；无需诊断。

在调用替换后不存在使返回表达式成为常量表达式的参数，赋值会阻止这种情况。因此，在C++11中该程序是无效的（但没有需要的诊断），并且在使用-std=c++11编译时，GCC显示符合行为。
在C++14中，该规则进行了调整：

对于非模板的、非默认的constexpr函数[...]，如果不存在参数值，使得函数[...]的调用可以成为核心常量表达式（5.19）的评估子表达式，则程序无效；无需诊断。

这使得返回表达式本身可以是非常量表达式，只要函数在另一个核心常量表达式内部可求值，例如在另一个constexpr函数中：

constexpr auto foo(FooEnum rhs)
{
    uint32_t x = 0;
    x |= rhs;
    return x;
}

foo(FooEnum::Foo1)是一个核心常量表达式，因此可以在核心常量表达式中调用operator|=函数，因此函数定义是合法的。

如评论中@dyp所指出的那样，GCC只支持“放宽对constexpr函数限制”的功能自5版本以来。 GCC 5.1编译您的代码。

因此，现在constexpr 函数的主体通常由不是常量表达式的语句组成。引用第一部分的示例后面给出了一个名为incr的函数，GCC也会拒绝该函数:

constexpr int incr(int &n) {
    return ++n;
}

constexpr int h(int k) {
    int x = incr(k); // OK: incr(k) is not required to be a core
                     // constant expression
    return x;
}