constexpr 和 ODR答案

【问题标题】：constexpr and ODRconstexpr 和 ODR
【发布时间】：2013-06-17 00:26:41
【问题描述】：

如果我们有一个头文件widget.hpp，内容如下：

constexpr int foo = 10;

struct widget
{
    int bars[foo];
};

...我们从两个源文件生成了两个翻译单元，它们都只包含widget.hpp，这是否违反了一个定义规则（更具体地说，使用foo 是否违反了一个定义规则）？

foo 具有内部链接，但它也是一个常量表达式。根据我对 C++11 标准中 3.2.6 的阅读（我将在下面引用），如果要求 #2 不仅仅指静态数据成员，则这是格式良好的。

3.2.6 要求 #2：

在D的每一个定义中，对应的名字，根据 3.4，应指在 D 的定义中定义的实体，或应指同一实体，在重载决议 (13.3) 和在匹配部分模板特化 (14.8.3) 之后，except 名称可以引用具有内部或如果对象在所有定义中具有相同的文字类型，则没有链接的 D，并且对象用常量表达式（5.19）初始化，并且该对象不是 odr-used，并且该对象在 D的所有定义

【问题讨论】：

标签： c++ c++11 constexpr one-definition-rule

【解决方案1】：

我唯一可以看到关于您的案例有任何疑问的地方是您对foo 的使用是否符合odr-used 的条件。至少澄清意图的最简单方法可能是引用 n1337 的相应部分（立即遵循官方标准，主要是清理一些措辞，例如在这种情况下）：

[...] 如果对象在 D 的所有定义中具有相同的文字类型，并且该对象使用常量表达式（5.19）初始化，并且使用对象的值（但不是地址），并且该对象在D的所有定义中具有相同的值；

您的使用显然符合所有这些要求。

foo 在每种情况下都具有 int 类型。
foo 使用常量表达式初始化。
您只使用foo 的值，而不是地址。
foo 在widget 的所有定义中具有相同的值。

也就是说，您最好将foos 改为std::vector：

struct widget { 
    std::vector<int> bars;

    widget : bars(foo) {}
};

【讨论】：

Jerry 你在检查他没有使用 foo 的指针；如果他之前在其他地方使用了 foo 的指针，那么他原来的语句还会被 odr-used 吗？

【解决方案2】：

至于foo的多重定义，我不认为foo是odr-used，因为它满足3.2.3中出现在常量表达式中的要求：

变量 x 其名称显示为潜在求值表达式 ex 是 odr-used 除非 x 是满足出现在常量表达式中的要求的对象

因此，由于它不是 odr-used，因此 odr-rule 不适用于它，3.2.4：

每个程序都应该包含一个对每个非内联函数或 odr 使用的变量的定义在那个程序中

至于widget的两种不同定义，根据3.2.6是否足够相似。答案是肯定的，因为 N3485 3.2.6：

如果在 D 的所有定义中对象具有相同的文字类型 [yes, both int] 和用常量表达式[yes, 10]初始化对象，使用对象的值（但不是地址），并且对象在D的所有定义中都具有相同的值[yes, 10]

因此，即使名称 foo 指的是两个不同 TU 中的两个不同实体，这两个实体也满足给定的要求。

（实际上它是有效的，因为编译器会将两个类布局相同，因此从两个 TU 生成的代码将是兼容的。）

【讨论】：

【解决方案3】：

我不明白你的解释。引用的文本正确地适用于引用的示例。只要您在所有 TU 中都这样包含它。要违反 ODR，您必须破坏文本中的某些内容：

constexpr double foo = 10; // type
constexpr int foo = ret_10(); // non-const init
constexpr int foo = 42; // value

为了打破 ODR 的使用，我认为你必须获取它的地址。

【讨论】：