下标时，constexpr数组是否必须使用？

给出以下代码：

struct A { static constexpr int a[3] = {1,2,3}; }; int main () { int a = A::a[0]; int b [A::a[1]]; } 

A::a必然odr-用于 int a = A::a[0] ？

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^{注意：这个问题代表了rest室里一个不那么有争议/不合逻辑的辩论 。}

Answer 1

首先使用A::a ：

 int a = A::a[0]; 

初始化器是一个常量expression式，但是这并不能阻止A::a在这里被使用 。 实际上，这个expression式使用了A::a 。

从expression式A::a[0] ，让我们通过[basic.def.odr]（3.2）/ 3 （对于未来的读者，我使用N3936的措辞）：

一个variablesx [在我们的例子中， A::a ]，其名称显示为潜在评估的expression式ex [在我们的例子中， id- expression式 A::a ]是odr-used除非

• 将左值到右值的转换应用于x产生一个不会调用任何非平凡函数的常量expression式，

• 如果x是一个对象，

  • ex是expression式e的潜在结果集合中的一个元素，其中将左值到右值转换应用于e ，或者e是丢弃值expression式。

那么： e有什么可能的价值呢？ 一组expression式的潜在结果是一组expression式的子expression式（你可以通过阅读[basic.def.odr]（3.2）/ 2 ）来查看，所以我们只需要考虑ex是a的expression式子expression式。 那些是：

 A::a A::a[0] 

其中，左值到右值的转换不会立即应用到A::a ，所以我们只考虑A::a[0] 。 根据[basic.def.odr]（3.2）/ 2 ， A::a[0]的潜在结果集是空的，所以A::a被这个expression式使用。

现在，你可以争辩说，我们首先重写A::a[0]到*(A::a + 0) 。 但是这并没有改变： e的可能值就是这样

 A::a A::a + 0 (A::a + 0) *(A::a + 0) 

其中，只有第四个应用了左值到右值转换，并且[basic.def.odr]（3.2）/ 2表示*(A::a + 0)是空的。 特别要指出的是，尽pipe数组到指针的衰减不是左值到右值的转换（ [conv.lval]（4.1） ），即使它将数组左值转换为指针右值，指针转换（ [conv.array]（4.2） ）。

第二次使用A::a ：

 int b [A::a[1]]; 

根据标准，这与第一种情况没有什么不同。 同样， A::a[1]是一个常量expression式，因此这是一个有效的数组绑定，但是编译器仍然允许在运行时发出代码来计算这个值，而数组绑定仍然odr-使用 A::a 。

请特别注意，常量expression式（默认情况下）是潜在评估的expression式。 每[basic.def.odr]（3.2）/ 2 ：

除非是未评估的操作数（第5章）或其子expression式，否则expression式可能被评估 。

[expr]（5）/ 8只是将我们redirect到其他子条款：

在某些情况下，出现未评估的操作数（5.2.8,5.3.3,5.3.7,7.1.6.2）。 未评估的操作数未被评估。

这些小节分别说明了一些typeidexpression式的操作数， sizeof的操作数， noexcept的操作数以及decltype的操作数是未noexcept的操作数。 没有其他types的未评估操作数。

Answer 2

是的， A::a是使用不当的 。

在C ++ 11中，相关的措辞是3.2p2 [basic.def.odr] ：

[…]名称显示为潜在评估expression式的variables是odr-used，除非它是满足出现在常量expression式（5.19）中的要求并且左值到右值转换（4.1）是立即申请。 […]

在完整expression式A::a[0] ，variablesA::a的名称出现在声明int a = A::a[0]中，这是一个潜在评估的expression式。 A::a是：

• 一个东西
• 满足出现在常量expression式中的要求

但是，左值到右值的转换不会立即应用到A::a ; 它应用于expression式A::a[0] 。 实际上，左值到右值的转换可能不适用于数组types的对象（4.1p1）。

所以A::a是odr使用的 。

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自从C ++ 11以来，规则已经有所扩展。 DR712 是否使用条件expression式的整数常量操作数？ 引入了一组expression式的潜在结果的概念，它允许expression式如x ? S::a : S::b x ? S::a : S::b以避免臭味使用 。 然而，尽pipe潜在结果的集合尊重条件运算符和逗号运算符等运算符，但它并不尊重索引或间接; 所以A::a在当前的C ++ 14草案（截至date为n3936）中仍然是odr使用的。

[我相信这是与理查德·史密斯的答案等同的，但是自从C ++ 11以来没有提到这种变化。]

在什么时候是一个variablesodr-在C ++ 14中使用？ 我们将讨论这个问题，并在3.2节中对可能的措辞进行修改，以允许对数组进行索引或间接索引以避免使用臭名 。

Answer 3

不，它不是使用的 。

首先，你的数组和它的元素都是字面types的：

[C++11: 3.9/10]:一个types是一个文字types，如果它是：

• 标量types; 要么
• 一个类的类（第9条）与
• 一个简单的复制构造函数，
• 没有不平凡的移动构造函数，
• 一个微不足道的析构函数，
• 一个简单的默认构造函数或至less一个除复制或移动构造函数外的constexpr构造函数
• 所有非静态数据成员和文字types的基类; 要么
• 一个字面types的数组 。

现在我们查看odr-used规则：

[C++11: 3.2/2]: [..]一个variables或非重载的函数，其名称显示为潜在评估的expression式，除非它是满足出现在常量expression式中的要求的对象（5.19）并立即应用左值到右值的转换（4.1）。 [..]

在这里，我们已经提到了关于常量expression式的规则，其中不包含任何禁止您的初始化程序成为常量expression式的规则。 相关的段落是：

[C++11: 5.19/2]: 一个条件expression式是一个常量expression式，除非它涉及以下之一作为潜在的评估子expression式[..] ：

• [..]
• 一个左值到右值的转换（4.1），除非它适用于
  • 一个整数或枚举types的glvalue，它指的是一个非易失性const对象，具有前面的初始化，用一个常量expression式初始化，或者
  • 一个文字types的glvalue，指的是一个用constexpr定义的非易失性对象，或者指的是这样一个对象的一个​​子对象 ，或者
  • 一个文字types的glvalue，它是指用一个常量expression式初始化的非易失性临时对象;
• [..]

^{（不要被生产的名字所忽略，“ 条件expression式 ”：它是唯一的常量expression式的产物，因此是我们正在寻找的那个）。}

然后，考虑A::a[0]到*(A::a + 0)的等价性，在数组到指针之间有一个右值 ：

[C++11: 4.2/1]:将“ T数组”或“ T的未知的数组”的左值或右值转换为types“指向T指针”的值。 结果是一个指向数组的第一个元素的指针。

然后你的指针算术在这个右值执行，结果也是一个右值 ，用来初始化a 。 这里没有左值到右值的转换，所以仍然没有违反“出现在常量expression式中的要求”。