C++20 constexpr 向量和字符串不起作用

Question

constexpr std::string尝试创建and对象时出现奇怪的编译器错误std::vector：

#include <vector>
#include <string>

int main()
{
    constexpr std::string cs{ "hello" };
    constexpr std::vector cv{ 1, 2, 3 };
    return 0;
}

编译器抱怨“表达式必须具有常量值”：

我错过了什么吗？我使用的是最新的 Microsoft Visual Studio 2019 版本：16.11.4，并且参考（https://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support）指出constexpr此编译器版本支持字符串和向量：

我也尝试过constexpr std::array，它确实有效。该问题是否与向量相关的动态内存分配有关？

Answer 1

您的程序实际上格式不正确，尽管该错误可能很难理解。constexprC++20 中的分配支持是有限的 - 您只能进行临时分配。也就是说，分配必须在持续评估结束时完全解除分配。

所以你不能这样写：

int main() {
    constexpr std::vector<int> v = {1, 2, 3};
}

因为v的分配是持续的 - 它是非暂时性的。这就是错误告诉您的内容：

<source>(6): error C2131: expression did not evaluate to a constant
<source>(6): note: (sub-)object points to memory which was heap allocated during constant evaluation

v不能是常量，因为它仍然保留堆分配，并且不允许这样做。

但你可以这样写：

<source>(6): error C2131: expression did not evaluate to a constant
<source>(6): note: (sub-)object points to memory which was heap allocated during constant evaluation

这里，v的分配是暂时的——返回时内存被释放f()。但我们仍然可以使用a std::vectorwhile constexpr。

Answer 2

正如 @barry 所解释的，您无法创建需要动态分配且在运行时仍然可用的变量。我相信这是通过以下排除来解释的：

表达式 E 是核心常量表达式，除非对 E 的求值遵循抽象机 ([intro.execution]) 的规则，将求值以下其中一项：

https://eel.is/c++draft/expr.const#5.17

new 表达式 ([expr.new])，除非所选分配函数是可替换的全局分配函数 ([new.delete.single]、[new.delete.array])，并且分配的存储空间在E;

尽管如此，您仍然可以利用这些新功能做出令人惊奇的事情。例如连接字符串：

constexpr std::string join(std::vector<std::string> vec, char delimiter) {
  std::string result = std::accumulate(std::next(vec.begin()), vec.end(),
    vec[0],
    [&delimiter](const std::string& a, const std::string& b) {
      return a + delimiter + b;
    });
  return result;
}

static_assert(join({ "one", "two", "three" }, ';') == "one;two;three"sv);