标签: consteval

struct A {       
    consteval A() {};
};

constexpr bool g() {
    auto a = new A;
    delete a;
    return true;
}

int main() {
    static_assert(g());
}

https://godbolt.org/z/jsq35WxKs

GCC 和 MSVC 拒绝该程序，ICC 和 Clang 接受它：

///MSVC: 
<source>(6): error C7595: 'A::A': call to immediate function is not a constant expression
Compiler returned: 2

//GCC:
<source>: In function 'constexpr bool g()':
<source>:6:18: error: the value of '<anonymous>' is not usable in a constant expression
    6 |     auto a = new A;
      |                  ^ …

显然,consteval它将成为C++ 20中的关键字.它的cppreference页面目前是空白的.它会是什么以及它与它有什么关系constexpr？

C ++中的常量表达式具有非常整洁的特性：它们的求值不能具有未定义的行为（7.7.4.7）：

表达式e是核心常量表达式，除非按照抽象机（[intro.execution]）的规则对e求值，将求出以下值之一：

• ...

• 一种操作，其操作将具有本文档的[引言] [cpp]中指定的不确定的行为[注意：例如，包括带符号整数溢出（[expr.prop]），某些指针算术（[expr.add]，除以零或某些移位操作-尾注]；

尝试将13!in 的值存储在constexpr int确实产生一个不错的编译错误：

constexpr int f(int n) 
{
    int r = n--;
    for (; n > 1; --n) r *= n;
    return r;
}

int main() 
{
    constexpr int x = f(13);
    return x;
}

输出：

9:19: error: constexpr variable 'x' must be initialized by a constant expression
    constexpr int x = f(13);
                  ^   ~~~~~
4:26: note: value 3113510400 is outside the range of representable values …

考虑最小化的代码片段：

#include <vector>

class Bar
{
public:
    constexpr Bar() {}
};

consteval Bar foo()
{
    return Bar();
}

int main()
{
    std::vector<Bar> bars{ foo(), foo() };
}

这不能在最新的 MSVC 编译器（Visual Studio 2022 版本 17.3.3）上编译，但可以在 Clang 或 GCC 上编译。

编译器资源管理器

代码是否格式不正确，或者是 MSVC 中的错误？

在下面的代码中，struct A有立即函数默认构造函数，并在动态内存中创建该结构的对象new A{}：

struct A {       
    consteval A() {}
};

int main() {
    new A{};
}

只有 Clang 接受。

海湾合作委员会抱怨

error: the value of '<anonymous>' is not usable in a constant expression
    6 |     new A{};
      |           ^
note: '<anonymous>' was not declared 'constexpr'

MSVC 也这样做：

error C7595: 'A::A': call to immediate function is not a constant expression

演示： https: //gcc.godbolt.org/z/6Px5WYGzd

这里是哪个编译器？

在以下结构体定义中，构造函数A(int)将其工作委托给立即函数构造函数A()：

struct A {       
    int i = 0;
    consteval A() = default;
    A(int) : A() {}
};

Clang 接受了它，但 GCC 没有抱怨：

error: 'this' is not a constant expression

和 MSVC：

'A::A': call to immediate function is not a constant expression

演示： https: //gcc.godbolt.org/z/7e3fWzYzr

哪个编译器是正确的？

struct A {       
    ~A() {}
    consteval A() {}
    consteval auto f() {}
};

int main() {
    A{};
    //A{}.f(); //1
}

https://godbolt.org/z/4KPY5P7o7

该程序被 ICC、GCC 和 Clang 接受，但被 MSVC 拒绝，抱怨析构函数不在constexpr立即函数调用中。

添加标记行//1会导致所有四个编译器拒绝该代码。

问题：无论哪种情况，编译器都正确吗？如果正确，为什么？

请注意，这里有趣的部分是，A由于非constexpr平凡的析构函数，它是非字面的。删除其声明后，所有编译器都接受带有和不带有 的变体//1。

constexpr对于/函数和常量表达式，有一些特定于非文字类型的限制consteval，但我认为它们中的任何一个都不应该适用于此。这些限制包括返回类型、参数类型、局部变量定义的类型、右值到左值的转换以及对象的修改。我想这里只有最后一个可以申请。但是[expr.const]/5.16中的修改到底意味着什么以及此处将修改哪个对象？

我还认为 MSVC 的抱怨是不正确的，因为对象的销毁不应该成为其构造函数立即调用的一部分。

另请参阅我之前启发这一问题的问题：constexpr 函数中的 Consteval 构造函数和成员函数调用

从 C++20 开始，std::vector可以在常量表达式中使用。据我所知，当前的 C++ 允许动态分配内存，条件是任何此类分配在常量表达式“结束”时都被释放。

但是，我遇到的情况是，在立即运行的情况下，规则可能会有所不同。请考虑以下示例：

consteval auto getVec() {
    return std::vector<int>(9);
}

static_assert( getVec().size() == 9 );

这里立即consteval函数getVec返回 not-empty std::vector，其大小在常量表达式中验证。

我期望这段代码能够编译，因为所有释放都必须自动完成，并且实际上它在 Clang 中被接受libc++。

但 MSVC 抱怨道：

error C7595: 'getVec': call to immediate function is not a constant expression
note: (sub-)object points to memory which was heap allocated during constant evaluation
fatal error C1903: unable to recover from previous error(s); stopping compilation

GCC 的行为类似：

error: 'getVec()()' is not a constant expression …

当前，即使对它的所有调用确实为，也无法用于static_assert验证constexpr函数的参数constexpr。这是有道理的，因为在某些其他模块尝试调用该函数的情况下，编译器仍必须为此函数创建一个非constexpr实例。可悲的是，即使函数是static或位于匿名名称空间中，也是如此。

然而，C ++ 20将引入一个新的关键字consteval，类似于constexpr但不允许以非constexpr的方式调用函数。在这种情况下，编译器可以确定在编译时始终知道函数参数。因此，从理论上讲，应该有可能使用进行验证static_assert。

问题是：标准允许吗？

例：

#include <iostream>

consteval char operator""_bchar(const char text[], const size_t length)
{
    static_assert(length == 8, "Binary char has to have 8 digits!"); // <-- This is currently not possible.
    uint8_t byte = 0;
    for (size_t i = 0; i != length; ++i)
    {
        byte <<= 1;
        byte |= text[i] == '1' ? 0b00000001 : 0b00000000;
    }
    return byte;
}

int main() …

clang(trunk) 给出以下代码的错误：

consteval void f() {}

int main() 
{ 
    f();  // error: call to consteval function 'f' is not a constant expression
          // note: subobject of type 'void' is not initialized
}

而 gcc(trunk) 编译它没有错误。

我觉得这可能是一个 clang bug，因为 gcc 和 clang 都接受这个代码：

consteval int g() { return 42; }

int main() 
{ 
    g();  // ok
}

这是要玩的代码。

那么这是一个 clang bug，还是代码格式不正确，或者有 ub，还是其他什么？

编辑：我觉得指出 clang 允许f从其他函数调用（如果它们也是保守的）可能是相关的。f它仅在从非 consteval 函数调用时给出错误：

consteval int h() 
{ 
    f();       // ok
    return 42; …