Question

以下（公认的）C程序无法编译：

int main() {
const int array[] = {1,2,3};
static int x = array[1];
}

使用gcc（或Microsoft的CL.EXE）编译上述C源文件时，出现以下错误：

error: initializer element is not constant
static int x = array[1];
               ^

这种简单直观的语法肯定有用，因此这似乎应该合法，但显然不是。当然，我不是唯一对这一表面上愚蠢的限制感到沮丧的人。我不明白为什么不允许这样做-C语言试图通过使这种有用的语法非法来避免什么问题？

似乎与编译器生成用于初始化的汇编代码的方式有关，因为如果删除了“ static”关键字（例如，变量“ x”在堆栈上），则它可以编译。

但是，另一个奇怪的事情是，它可以在C ++中很好地编译（即使使用static关键字），但在C中却不能。因此，C ++编译器似乎能够生成执行这种初始化所需的汇编代码。

编辑：感谢戴维斯洛（Davislor）-为了试图安抚未来的SO权力，我将寻求以下类型的事实信息来回答这个问题：

是否有任何支持这些语义的遗留代码会破坏？
是否已经向标准委员会正式提出了这些语义？
有人有拒绝拒绝这些语义的理由吗？

Answer 1

具有静态存储持续时间的对象（读取：在文件作用域或使用static关键字声明的变量）必须通过编译时间常数进行初始化。

C标准中有关初始化状态的第6.7.9节：

4 对于具有静态或线程存储持续时间的对象，初始化器中的所有表达式均应为常量表达式或字符串文字。

关于常量表达式的6.6节规定：

7 初始值设定项中的常量表达式允许更大的自由度。这样一个常数   表达式应为以下值之一或计算结果：


算术常数表达式，

空指针常量，

地址常量，或

用于完整对象类型的地址常量，加上或减去整数常量表达式。


8 算术常数表达式应具有算术类型，并且仅应具有整数常量的操作数（浮点型）   常数，枚举常数，字符常数，sizeof   结果为整数常量和_Alignof的表达式   表达式。算术常数表达式中的强制转换运算符应   仅将算术类型转换为算术类型，除非作为   大小为或的操作数   _Alignof运算符。

9 地址常数是一个空指针，一个指向左值的指针，该左值指定一个静态存储持续时间的对象，或者一个指向a的指针。   功能指示符；它应使用一元＆显式创建   运算符或强制转换为指针类型的整数常量，或由   使用数组或函数类型的表达式。的   array-subscript []和member-access。和->运算符，地址＆   和间接*一元运算符，以及指针强制转换可用于   地址常量的创建，但对象的值应   不能通过使用这些运算符进行访问。

根据以上定义，const变量不适合作为常量表达式，因此不能用于初始化static对象。另一方面，C ++将const变量视为真实常量，因此允许它们初始化静态对象。

Answer 2

如果C标准允许这样做，则编译器将必须知道数组中的内容。也就是说，编译器必须具有数组内容的编译时模型。否则，编译器将为每个数组完成少量工作：它需要知道其名称和类型（包括其大小），以及一些其他细节，例如其链接和存储持续时间。但是，在代码中指定了数组初始化的位置，编译器只需将相关信息写入正在增长的目标文件中，然后就可以忽略它。

如果编译器必须能够在编译时从数组中获取值，则它必须记住该数据。由于数组可能非常大，这给委员会可能不希望的C编译器增加了负担，因为C打算在各种各样的环境中运行，包括那些资源有限的环境。

C ++委员会做出了一个不同的决定，而C ++的翻译负担更大。

为什么C中的静态初始化表达式不能使用常量数组的元素？

2 个答案: