这应该是 constexpr 还是不是？

Question

考虑一下这段代码 sn-p (godbolt)：

#include <cstdio>
#include <string>
#include <string_view>

struct Option
{
    std::string_view name;

    constexpr Option( std::string_view const n ) noexcept : name{n} {}
};

template< std::size_t N >
class TransformedOption : public Option
{
public:
    constexpr TransformedOption( std::string_view const nameStr ) :
        Option{ { nameStorage_, N - 1 } }
    {
        for ( auto i = 0U; i < N; ++i )
        {
            if ( nameStr[ i ] == '_' ) { nameStorage_[ i ] = '-'; }
            else                       { nameStorage_[ i ] = nameStr[ i ]; }
        }
    }
    private:
        char nameStorage_[ N ] = {};
};

template< std::size_t N >
constexpr TransformedOption< N > make( char const (&nameStr)[ N ] ) noexcept
{
    return TransformedOption< N  >{ nameStr };
}

int main()
{
    /*constexpr*/ auto t = make( "abcd_efgh_ijkl_mnop_peqst" );
    std::printf( "%s\n", t.name.data() );
    return 0;
}

基本上，我想通过将每个_ 替换为- 来执行编译时字符串转换，并确保最终的二进制文件只包含转换后的字符串（而不是原始字符串）。

我已经尝试过 Clang 10.0.1、GCC 10.2 和 MSVC 19.24（请参阅上面的 gobolt 链接）。奇怪的东西如下：

• 如果constexpr 在main 中被注释掉，那么MSVC 会生成不正确的代码（即字符串的运行时转换），但GCC 和clang 都会生成正确的代码（即转换后的字符串常量嵌入到程序集中）李>
• 如果constexpr 没有在main 中被注释掉，那么MSVC 会生成正确的代码（即转换后的字符串常量嵌入到程序集中），但是GCC 和clang 都无法编译代码，说明t不是由常量表达式初始化的（参见godbolt）。最奇怪的是 GCC 错误消息，它在错误中输出 transformed 字符串并声明它不是常量表达式。

那么，根据 C++ 标准，哪个编译器是正确的？我应该向谁报告错误？对 GCC 和 Clang 人员还是对 Microsoft？

Answer 1

当t 也被声明为静态时，constexpr 声明适用于所有编译器。

constexpr static auto t = make( "abcd_efgh_ijkl_mnop_peqst" );

原因是string_view。它是一种引用类型，指向正在初始化的对象。因此，以一种或另一种方式，您正在初始化一个 contexpr 指针。现在，constexpr 指针（未初始化为空指针）只能使用具有静态存储持续时间的对象的地址进行初始化。

[expr.const]（强调我的）

11 常量表达式要么是左值核心常量 引用实体的表达式，该实体是 a 的允许结果 常量表达式（定义如下），或纯右值核心常量 其值满足以下约束的表达式：

• 如果值是类类型的对象，则每个引用类型的非静态数据成员引用一个允许的实体 常量表达式的结果，
• 如果值是指针类型，它包含一个具有静态存储期的对象的地址，该地址超过了这样的结尾 一个对象（[expr.add]），一个非立即函数的地址，或者一个 空指针值,
• 如果值是指向成员函数类型的，它不指定立即函数，并且
• 如果该值是类或数组类型的对象，则每个子对象都满足该值的这些约束。

一个实体是一个常量表达式的允许结果，如果它是一个 具有静态存储持续时间且不是临时的对象 对象或者是一个临时对象，其值满足上述条件 约束，或者如果它是一个非立即函数。

当您将对象声明为具有自动存储持续时间时，string_view 中的指针不会使用静态对象的地址进行初始化。因此 GCC 和 Clang 有理由抱怨。

自我引用使这变得有趣和棘手。