指针作为非类型模板参数

Question

在回答this SO question时，我在标准（已经是C ++ 03，仍在C ++ 11中）中发现，如果他们是“非C”类型，那么您只能使用地址作为非类型模板参数。表格& id-expression（加上一些例外情况）。

但我无法回答为什么就是这种情况。

  

14.3.2模板非类型参数[temp.arg.nontype]

     

非类型非模板模板参数的模板参数应为以下之一：

     

[...]

     

- 一个常量表达式（5.19），用于指定具有静态存储的对象的地址＆gt;持续时间和外部或内部链接或具有外部或内部链接的函数，包括函数模板和函数模板-id，但不包括非静态类成员，表示（忽略括号）为＆amp; id-expression ，除了＆amp;如果名称引用函数或数组，则可以省略，如果相应的模板参数是引用，则应省略; [...]

（n3485，强调我的）

示例：

using TFoobar = int (*)();
template < TFoobar tp > struct foo_struct{};

int foobar() { return 42; }
constexpr TFoobar pFoobar = &foobar;

foo_struct < &foobar > o0; // fine
foo_struct < pFoobar > o1; // ill-formed

我想它与翻译阶段有关，即编译器对地址知之甚少。然而，为什么不允许这样做？编译器是否可以使用类似于宏替换的内容将pFoobar替换为&foobar？

Answer 1

考虑使用静态成员Foo<&X>的课程Foo<&Y>和int Bar。链接器必须能够判断您的程序是否有1个或2个Bar个对象。现在考虑链接器也是最有可能负责将值分配给&X和&Y的一方。

再次查看标准。在编写时，编译器不需要将实际的地址传递给链接器。相反，它传递id-expression。即使在为它们分配数字地址之前，链接器已经能够确定两个id-expression是否相同。

Answer 2

1. 它不能是变量，因为变量只在运行时设置。
2. 它不能是constexpr，因为在编译时无法知道地址的值;在大多数情况下，它只会在执行前重新定位后修复。
3. 理论上它可能是一个算术表达式（即使它在标准中不允许），但在数组元素地址的常见情况下，您只需使用&arr[i]而不是{{1 }}。