引用初始化和常量表达式答案

【问题标题】：Reference initialization and constant expressions引用初始化和常量表达式
【发布时间】：2017-12-20 17:00:05
【问题描述】：

作为this question 的后续，gcc 和 clang 都认为这个程序格式不正确：

int main() {
    const int& ri = 0;
    constexpr int i = ri;
}

错误是关于 ri 的值在常量表达式中不可用。 0 肯定是一个核心常量表达式，并且作为prvalue 核心常量表达式似乎满足these constraints（很简单，因为int 不是类、指针或数组类型）。那么ri不应该满足this criteria吗？

如果我使用类类型的纯右值文字也是如此：

struct X { };
int main() {
    const X& rx = X{};
    constexpr X x = rx;
}

【问题讨论】：

一个对象不能同时属于类、指针和数组类型。没有一个对象可以满足所有的约束。它必须满足适当的要求。 int 类型的对象都不满足。所以不，ri 不适用。
哦。感谢您让我意识到我误读了[expr.const]/6。它应该读取“具有静态存储持续时间的对象（不是临时对象或值满足上述约束的临时对象）”，而不是“（具有静态存储持续时间的对象不是临时对象）或（是一个临时对象，其值满足上述约束）”。
@StoryTeller 约束P -> Q 满足!P。
@Barry - 我读它更像P1 || P2 || P3。在这种情况下，这三个都是相互排斥的。
引用被初始化为应用到右值0调整为类型const int的临时实现转换的glvalue结果。您不能忽略转换而只考虑初始化程序的语法形式。

标签： c++ language-lawyer c++17

【解决方案1】：

在此声明中：

const int& ri = 0;

0 是一个纯右值，但ri 不是从该纯右值初始化的。 prvalue首先经历temporary materialization conversion，并且引用绑定到生成的glvalue。由于ri 绑定到这个物化的glvalue，而不是像你（我）怀疑的那样直接绑定到prvalue，因此相关限制不是prvalue 核心常量表达式限制（0 确实满足），而是glvalue 核心常量表达式限制 - 实体是permitted result of a constant expression。这个限制，拼写的清晰度略有提高，是：

具有静态存储持续时间的对象是：

不是临时对象，或者

一个临时对象，其值满足上述约束，

或者它是一个函数。

我们的glvalue 是一个临时对象，它的值满足“上述约束”（“above”这里指的是prvalue核心常量限制，int很容易满足），但它确实没有静态存储持续时间。

没有静态存储持续时间→实体不是常量表达式的允许结果→glvalue表达式不是常量表达式→ri没有用常量表达式初始化→ri不能用于核心常量表达式 → i 的声明格式不正确。

同样的论点也适用于适当的类类型。

【讨论】：

临时有静态存储持续时间是什么意思？

【解决方案2】：

正如您所指出的，2.11 规定 核心常量表达式 不得评估为：

一个 id 表达式，它引用引用类型的变量或数据成员，除非该引用具有前面的初始化和要么

用常量表达式初始化或

还有 expr.const#6:

常量表达式要么是左值核心常量表达式指的是一个实体，它是一个常量的允许结果表达式（定义如下），或纯右值核心常量表达式其值满足以下约束：

...

一个实体是一个常量表达式的允许结果，如果它是一个具有不是临时的静态存储持续时间的对象对象或者是一个临时对象，其值满足上述条件约束，或者它是一个函数。

从我的阅读来看，这意味着const X& r =的RHS（用X代替某种类型）必须是具有静态存储持续时间的对象或满足上述条件的临时对象.由于int 不适合类类型、指针类型或类/数组类型的对象，因此它不符合条件。

【讨论】：