简单的 constexpr 函数无法使用 GCC 编译（clang 可以）答案

【问题标题】：Simple constexpr function failed to compile with GCC (clang is OK)简单的 constexpr 函数无法使用 GCC 编译（clang 可以）
【发布时间】：2016-01-29 08:31:47
【问题描述】：

以下代码does not compile 使用 GCC 5.2 (C++14)。它does compile 带有 clang 3.6 (C++14)。（原码可以在here找到）

#include <cstddef>
#include <algorithm>
#include <type_traits>
#include <utility>

template <typename T>
class aggregate_wrapper;

template <typename T, std::size_t n>
class aggregate_wrapper<T[n]> {
public:
  using array = T[n];

  template <typename... Ts, typename = decltype(array{std::declval<Ts>()...})>
  aggregate_wrapper(Ts&&... xs)
      : arr_{std::forward<Ts>(xs)...} {
    // nop
  }

  aggregate_wrapper(const array& arr) {
    std::copy(arr, arr + n, arr_);
  }
  aggregate_wrapper(array&& arr) {
    std::move(arr, arr + n, arr_);
  }

  operator T* () {
    return arr_;
  }
  operator const T* () const {
    return arr_;
  }

  constexpr std::size_t size() const {
    return n;
  }

private:
  array arr_;
};

int main() {
  aggregate_wrapper<int[3]> arr;
  static_assert(arr.size() == 3, "");
}

产生的错误信息是

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:44:3: error: non-constant condition for static assertion
   static_assert(arr.size() == 3, "");
   ^
main.cpp:44:25: error: call to non-constexpr function 'constexpr std::size_t aggregate_wrapper<T [n]>::size() const [with T = int; long unsigned int n = 3ul; std::size_t = long unsigned int]'
   static_assert(arr.size() == 3, "");
                         ^
main.cpp:34:25: note: 'constexpr std::size_t aggregate_wrapper<T [n]>::size() const [with T = int; long unsigned int n = 3ul; std::size_t = long unsigned int]' is not usable as a constexpr function because:
   constexpr std::size_t size() const {
                         ^
main.cpp:34:25: error: enclosing class of constexpr non-static member function 'constexpr std::size_t aggregate_wrapper<T [n]>::size() const [with T = int; long unsigned int n = 3ul; std::size_t = long unsigned int]' is not a literal type
main.cpp:10:7: note: 'aggregate_wrapper<int [3]>' is not literal because:
 class aggregate_wrapper<T[n]> {
       ^
main.cpp:10:7: note:   'aggregate_wrapper<int [3]>' is not an aggregate, does not have a trivial default constructor, and has no constexpr constructor that is not a copy or move constructor

有什么想法吗？代码是否应该按照标准编译？

【问题讨论】：

构造函数未标记为constexpr。既不是arr。
@Jarod42 所以，基本上，clang 在这里不符合要求？
eel.is/c++draft/expr.const。享受吧。
@Lingxi ：代码肯定是格式错误的； constexpr 成员函数在非文字类型上是非法的。但是，这可能是不需要诊断的情况。
@ildjarn 该限制已被CWG1684删除

标签： c++ language-lawyer c++14 template-meta-programming constexpr

【解决方案1】：

或者您可以将现有的可变参数构造函数用作constexpr 构造函数来执行默认构造：

template <typename... Ts, typename = decltype(array{std::declval<Ts>()...})>
constexpr                      // <---- ADD THIS
aggregate_wrapper(Ts&&... xs)
   : arr_{std::forward<Ts>(xs)...} {
   // nop
}

【讨论】：

【解决方案2】：

为了让 g++ 编译它，你需要添加一个默认构造函数：

aggregate_wrapper() = default;

请在http://coliru.stacked-crooked.com/a/df1ac057960bebc7查看实际操作

我感觉引擎盖下的 clang 添加了它，但我不是 100% 确定 ...

【讨论】：

将size() 设为静态成员似乎是更好的解决方案。

【解决方案3】：

GCC 是错误的。它的诊断部分显示：

main.cpp:34:25: note: '<...>' is not usable as a constexpr function because:
main.cpp:34:25: error: enclosing class of constexpr non-static member function '<...>' is not a literal type

...但是没有这样的规则。请参阅 [dcl.constexpr]/3 了解此处适用的约束列表。

您可以通过添加一个虚拟的 constexpr 构造函数来解决虚假的 GCC 诊断问题（如果您不希望任何真正的构造函数成为 constexpr，则可以将该构造函数设为私有和/或删除）或通过将size 设为static。

【讨论】：