如果我在返回后声明它，存储数组在哪里？答案

【问题标题】：Where stored array, if I declared it after return?如果我在返回后声明它，存储数组在哪里？
【发布时间】：2013-09-05 12:10:00
【问题描述】：

我有代码 C++11：

template<std::size_t n>
static inline constexpr uint32_t mask() noexcept 
{ 
    static_assert(n <= 32, "!");
    using list = uint32_t[]; 

    return list{
        0x0u, 
        0x1u,       0x3u,       0x7,        0xfu,       0x1fu,       0x3fu,       0x7fu,       0xffu, 
        0x1ffu,     0x3ffu,     0x7ffu,     0xfffu,     0x1fffu,     0x3fffu,     0x7fffu,     0xffffu, 
        0x1ffffu,   0x3ffffu,   0x7ffffu,   0xfffffu,   0x1fffffu,   0x3fffffu,   0x7fffffu,   0xffffffu, 
        0x1ffffffu, 0x3ffffffu, 0x7ffffffu, 0xfffffffu, 0x1fffffffu, 0x3fffffffu, 0x7fffffffu, 0xffffffffu
    } [ n ]; 
}

问：list 数组存储在哪里？（在静态内存、自动内存或无存储位置）？

【问题讨论】：

这是一个你应该问你的编译器的问题，而不是我们。但是，为什么要存储它？
它可能会被完全优化，并且值会被内联。

标签： c++ arrays memory c++11

【解决方案1】：

在正常功能中，它将是临时的，存储在自动内存中。由于n 是编译时常量，因此可以对其进行优化以简单地返回值，移除数组。

但是，这是constexpr，因此应该在编译时计算返回值。该数组在运行时根本不应该存在。

【讨论】：

【解决方案2】：

由于函数中的n 不能是变量，例如

size_t n;
std::cin >> n;

std::cout << mask<n>() << std::endl;

将无法编译，因为n 在编译时不是常量，编译器根本不需要存储数组。通常，constexpr 函数不应生成任何“代码”，而不是某种常量值。

我的编译器似乎不接受此处发布的代码 - 可能是因为它现在有点古老（它是 gcc 4.6.3 - 我也尝试过 clang++，但它失败了，因为它尝试使用 4.6.3 头文件，它显然不是“铿锵味”）。

当然，这样写要容易得多：

template<std::size_t n>
inline constexpr uint32_t mask() noexcept 
{ 
    static_assert(n <= 32, "!");

    return (1u << n) -1;
}

为了应对 n == 32 的特殊情况（并避免 UB，尽管在大多数架构中，上面可能会做正确的事情）：

template<>
inline constexpr uint32_t mask<32>() noexcept 
{ 
    return ~0;
}

【讨论】：

如果 n == 32，您的掩码会导致未定义的行为。
@MikeSeymour & @Kurshid：谢谢，我添加了u 以确保。即使您必须添加一个额外的if (n == 32) return 0xffffffff;，我会说这比一长串值更好的解决方案。
@Mike：这不是很好定义的。溢出（将非零高位从左边推开）会是，但是移动大于或等于宽度的值仍然是未定义的，即使对于无符号类型也是如此。
@BenVoigt：你是对的。二十年后，我应该知道我将永远了解 C++ 中基本算术的工作原理。
很好的修复。请注意，占您部署目标的许多的实际架构会将1u << 32 视为与1u << 0 相同，因为它们隐式屏蔽移位操作数并且仅使用低5 位。这就是为什么即使对于无符号类型也将其指定为未定义行为的原因。