Constexpr指针值

Question

我试图声明一个constexpr指针初始化为某个常量整数值，但是clang正在挫败我所有的尝试：

尝试1：

constexpr int* x = reinterpret_cast<int*>(0xFF);

test.cpp:1:20: note: reinterpret_cast is not allowed in a constant expression

尝试2：

constexpr int* x = (int*)0xFF;

test.cpp:1:20: note: cast which performs the conversions of a reinterpret_cast is not allowed in a constant expression

尝试3：

constexpr int* x = (int*)0 + 0xFF;

test.cpp:1:28: note: cannot perform pointer arithmetic on null pointer

我试图不允许设计吗？如果是这样，为什么？如果没有，我该怎么办？

注意：gcc接受所有这些。

Answer 1

正如Luc Danton所说，你的尝试被[expr.const] / 2中的规则所阻止，这些规则表明核心常量表达式中不允许使用各种表达式，包括：

  

- reinterpret_cast
   - 具有未定义行为的操作[注意：包括[...]某些指针算法[...] - 结束注释]

第一个子弹排除了你的第一个例子。第二个例子由上面的第一个子弹排除，加上[expr.cast] / 4的规则：

  

reinterpret_cast [...]执行的转换可以使用显式类型转换的强制转换表示法执行。适用相同的语义限制和行为。

第二个项目符号由WG21 core issue 1313添加，并阐明在常量表达式中不允许对空指针进行指针运算。这排除了你的第三个例子。

即使这些限制不适用于核心常量表达式，仍然无法使用通过转换整数生成的值初始化constexpr指针，因为constexpr指针变量必须由< i>地址常量表达式，通过[expr.const] / 3，必须求值为

  

具有静态存储持续时间的对象的地址，函数的地址或空指针值。

转换为指针类型的整数不是这些。

g ++还没有严格执行这些规则，但是它的最新版本已经越来越接近它们了，所以我们应该假设它最终会完全实现它们。

如果你的目标是声明一个执行静态初始化的变量，你可以简单地删除constexpr - clang和g ++都会为这个表达式发出一个静态初始化器。如果由于某种原因需要将此表达式作为常量表达式的一部分，则有两种选择：

• 重构代码，以便传递intptr_t而不是指针，并在需要时（在常量表达式之外）将其强制转换为指针类型，或者
• 使用__builtin_constant_p((int*)0xFF) ? (int*)0xFF : (int*)0xFF。这种精确的表达形式（在条件运算符的左侧有__builtin_constant_p）禁用条件运算符臂中的严格常量表达式检查，并且鲜为人知，但是documented ，gcc和clang支持的非便携式GNU扩展。

Answer 2

原因是（一次，非常有用）错误消息给出的一个：reinterpret_cast在常量表达式中是不允许的。它被列为5.19（第2段）中的明确例外之一。

将reinterpret_cast更改为C风格的强制转换仍然以语义等效于reinterpret_cast结束，因此无效（并且消息非常明确）。

如果你有办法获得一个值为0的指针，你确实可以使用p + 0xff，但我想不出一种方法来获得这样一个带有常量表达式的指针。您可以依赖于指针上下文中的空指针值（0，或者nullptr）在您的实现中具有值0，但是您已经看到了自己的实施拒绝这样做。我认为这样做是可以的。 （例如，允许实现大多数常量表达式。）