Question

此代码编译：

struct Info
{
    constexpr Info(bool val) : counted(false), value(unsigned(val)) {}
    constexpr Info(unsigned val) : counted(true), value(val) {}

    bool counted;
    unsigned value;
};

constexpr const auto data = std::array{
    Info{true}, Info{42u}
};

struct Foo
{
    constexpr static inline const auto data = std::array{
        Info{true}, Info{42u}
    };
};

此代码不：

struct Foo
{
    struct Info
    {
        constexpr Info(bool val) : counted(false), value(unsigned(val)) {}
        constexpr Info(unsigned val) : counted(true), value(val) {}

        bool counted;
        unsigned value;
    };

    constexpr static inline const auto data = std::array{
        Info{true}, Info{42u}
    };
};

所报告的错误（在MSVC，gcc和clang中）表明他们认为Info构造函数未定义或不是constexpr，例如。来自c声：

prog.cc:21:5: note: undefined constructor 'Info' cannot be used in a constant expression
    Info{true}, Info{42u}
    ^

为什么？

（可能与this question有关，但是Info在使用时应该完整；只有Foo仍然不完整。）

Answer 1

gcc-8的错误消息可以说更清楚：

   constexpr Foo::Info::Info(bool)’ called in a constant expression before 
   its definition is complete

似乎错误是根据[expr.const]§2产生的：

表达式e是核心常量表达式，除非遵循抽象规则对e进行求值   机器（4.6），将评估以下表达式之一：

...

（2.3）—调用未定义的constexpr函数或未定义的constexpr构造函数；

当调用明显在定义之后时，它为什么未定义？

问题是，成员函数定义被延迟到最外层封闭类的右括号（因为它们可以看到外层封闭类的成员）。考虑这个类的定义：

constexpr int one = 1;

struct Foo
{
    struct Bar
    {
        static constexpr int get_one() { return one; }
    };

    static constexpr int two = Bar::get_one() + 1;
    static constexpr int one = 42;
};

假设这应该可行，那么实现将如何处理此定义？

one中的

Bar::get_one是指Foo::one，而不是::one，因此必须在看到该成员之后对其进行处理。它在constexpr的two的定义中使用，因此必须在该成员的初始化程序之前进行处理。因此，要使其正常工作，总顺序必须为one，然后依次为get_one和two。

但是C ++实现无法以这种方式工作。他们不做任何复杂的依赖分析。它们按顺序处理声明和定义，[class.mem]§2中列出了一些例外。

我似乎无法在标准中找到明确提及constexpr成员函数在未完成最后一个封闭类之前才被定义为未定义的事情，但这是唯一合乎逻辑的可能性。它不能以任何其他方式工作。

constexpr结构成员初始化

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