constexpr initializer_list 引发错误：“表达式必须具有常量值——引用或指向具有有限生命周期的临时指针”

Question

这是问题所在：

int main() 
{
    constexpr std::initializer_list<int> my_ints {1, 2, 3};
}

我正在尝试使用 g++ (x86_64-posix-seh-rev0, version 8.1.0) 编译上述内容。但是 VS Code 引发了以下警告：

“表达式必须有一个常量值——生命周期有限的临时引用或指针”

当我删除说明constexpr符时，也就是当我将代码修改为

int main() 
{
    std::initializer_list<int> my_ints {1, 2, 3};
}

错误消失了，所以声明 a 似乎有问题constexpr initializer_list。

有人可以更深入地了解其工作原理constexpr并initializer_list解释为什么会发生这种情况吗？

Answer 1

在cppreference有一个关于这个问题原因的线索：

std::initializer_list 类型的对象是一个轻量级代理对象，它提供对 const T 类型的对象数组的访问。

和：

初始化列表可以实现为一对指针或指针和长度。

换句话说，当您在本地范围内执行此操作时：

std::initializer_list<int> my_ints {1, 2, 3};

编译器必须{1, 2, 3}在堆栈上分配（和初始化），所以它不能是constexpr.

幸运的是，有一个简单的解决方法。做就是了：

static constexpr std::initializer_list<int> my_ints {1, 2, 3};

现在底层数组是在编译时分配的，因此可以是constexpr.

生成的代码的差异可以在Godbolt看到。

编辑： OP 询问（实际上）可以基于堆栈的变量constexpr吗？好吧，答案是肯定的，如果该对象的所有成员都可以在编译时进行评估。

所以，回到原来的例子，当你写：

std::initializer_list<int> my_ints {1, 2, 3};

astd::initializer_list通常由一个指向底层数组的指针和一个长度组成，因此，在这里，编译器必须在运行时将1,2和3推入堆栈，然后将指向该“数组”的指针和长度放入my_ints，因此my_ints不能constexpr因为所述数组的地址在编译时未知。

OTOH，类似于：

constexpr int i = 42;

很好，因为 42 在编译时（显然）是已知的，这就是编译器关心的全部。

有趣的是：

constexpr char s [] = "abcde";

也有效。如果您查看生成的代码，编译器会在静态存储中分配“abcde”，然后s在运行时将其复制到。为什么它不做类似的事情std::initializer_list有点神秘（至少对我来说）。

最后，为什么声明可以my_ints static解决问题？那么，现在的编译器可以分配并初始化1,2,3在编译时，该“阵列”现在是在其在编译时已知这样的地址my_ints可constexpr。