Question

以下代码无法编译live on Ideone：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    const double kPi = 3.14;
    constexpr double kPi2 = 2.0*kPi;
    cout << kPi2;
}

错误消息是：

prog.cpp: In function 'int main()':
prog.cpp:6:30: error: the value of 'kPi' is not usable in a constant expression
  constexpr double kPi2 = 2.0*kPi;
                              ^
prog.cpp:5:15: note: 'kPi' was not declared 'constexpr'
  const double kPi = 3.14;

用const，it compiles successfully代替kPi constexpr声明。

另一方面，当使用int代替double时，似乎const plays well与constexpr：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    const int k1 = 10;
    constexpr int k2 = 2*k1;
    cout << k2 << '\n';
    return 0;
}

为什么int和double使用constexpr初始化const会有不同的处理方法？
这是Ideone编译器中的错误吗？这是C ++标准所要求的吗？那是为什么？
上面的代码是UB吗？

P.S。我尝试使用Visual Studio 2015 C ++编译器，它编译了第一个代码段（用constexpr初始化const）就好了。

Answer 1

对于要在编译时计算的constexpr，在该constexpr的初始化中使用的所有内容也必须在编译时计算。如果将某些内容声明为const，则并不意味着该值将在编译时可用。

执行以下行：

const double dbl = 2.;

该标准未指定double的表示形式，因此OS必须对此进行处理。因此，当您的程序由OS加载时，二进制文件中会包含一个特殊的汇编子例程，该子例程将使这种情况发生。如果使用int，则表示是由标准指定的，因此编译器将知道如何使用它。但是，也可以通过将double设为constexpr来实现相同的目的，因此编译器将在编译时对其进行计算。在这种情况下，double也将是const（您不能同时制作constexpr就不能制造const）。

这将起作用：

constexpr double kPi = 3.14;
constexpr double kPi2 = 2.0*kPi;

如果使用整数，则编译器将在编译时设置该const的值，以便constexpr可以工作。

请记住，在某些情况下，不同的编译器可以将const解释为constexpr并使其起作用。但这不是标准的一部分。

Answer 2

Shafik Yaghmour已经提供link explaining the background。

由于我必须维护必须使用不同标准编译的代码，因此我使用以下宏：

#if __cplusplus <= 199711L  // lower than C++11
  #define MY_CONST const
#else // C++11 and above
  #define MY_CONST constexpr
#endif

Answer 3

规则：“constexpr必须在编译时”进行评估。

让我们看下面的代码（通用示例）;

    const double k1 = size_of_array();

k1是常量，其初始化程序的值不知道编译时间，但其初始化程序在运行时间之前是已知的，因此k1不是常量表达式。因此，const变量不是constexpr。

但编译器会看到这些代码：

    const int k1 = 10;  
    constexpr int k2 = 2*k1;

发生一个例外。 constexpr积分值可用于需要const整数的任何位置，例如模板参数和数组声明 [1]。

您可以从以下链接获取更多信息：

使用const初始化constexpr：int和double的不同处理

3 个答案: