Question

我为C ++ 14项目编写了一个轻量级的string_view包装器，在MSVC 2017中，它在编译时触发了static_assert，但在运行时传递了相同的代码常规assert。我的问题是，这是编译器错误，明显的未定义行为还是其他所有原因？

以下是摘要代码：

#include <cassert> // assert
#include <cstddef> // size_t

class String_View
{
    char const* m_data;
    std::size_t m_size;
public:
    constexpr String_View()
      : m_data( nullptr ),
        m_size( 0u )
    {}

    constexpr char const* begin() const noexcept
    { return m_data; }
    constexpr char const* end() const noexcept
    { return m_data + m_size; }
};

void static_foo()
{
    constexpr String_View sv;

//    static_assert( sv.begin() == sv.end() ); // this errors
    static_assert( sv.begin() == nullptr );
//    static_assert( sv.end() == nullptr ); // this errors
}

void dynamic_foo()
{
    String_View const sv;

    assert( sv.begin() == sv.end() ); // this compiles & is optimized away
    assert( sv.begin() == nullptr );
    assert( sv.end() == nullptr ); // this compiles & is optimized away
}

这是我用来复制问题的Compiler Explorer link。

据我所知，从任何指针值中添加或减去0始终是有效的：

c++ - Is the behavior of subtracting two NULL pointers defined? - Stack Overflow，最后一个块引用
Additive operators - cppreference.com，最后一个项目符号列表的最后一个项目
libstdc++: string_view Source File，end()的实现等。

解决方法：

如果我将end方法更改为以下方法，则失败的static_assert将通过。

constexpr char const* end() const noexcept
{ return ( m_data == nullptr
           ? m_data
           : m_data + m_size ); }

修补：

在评估m_data + m_size之前，我认为表达式m_size == 0本身就是UB。但是，如果我用荒谬的end代替return m_data + 0;的实现，仍然会产生两个static_assert错误。：-/

更新：

这似乎是一个已在15.7和15.8之间修复的编译器错误。

Answer 1

这看起来像是MSVC错误，C ++ 14草案标准明确允许从[expr.add]p7到指针的值进行加法和减法，以将其与CWG defect 1776进行比较：

如果将值0添加到指针值或从指针值中减去，结果将等于原始指针值。如果两个指针指向同一对象，或者两个指针都指向同一数组的末尾，或者两个指针都为空，并且两个指针相减，则结果等于等于转换为std :: ptrdiff_t类型的值0。 >

似乎[expr.add]p7导致p0137调整了[expr.add]p4以明确说出0。

最新草案使这一点更加明确this github issue：

将具有整数类型的表达式J添加到指针类型的表达式P或从中减去时，结果的类型为P。
  -如果P的计算结果为空指针值，而J的计算结果为0，则结果为空指针值。
  -否则，如果P指向具有n个元素的数组对象x的元素x [i]，85则表达式P + J和J + P（其中J的值为j）指向元素x [（可能是假设的）]。 i + j]如果0≤i+j≤n，并且表达式P-J指向（可能是假设的）元素x [ij]（如果0≤i-j≤n）。   （4.3）。
  -否则，行为是不确定的。

对此更改进行了编辑，请参见this PR和undefined behavior in a constant expression is ill-formed。

MSVC在这里是不一致的，因为它允许像gcc和clang一样在常量表达式中添加和减去零。这很关键，因为live godbolt example因此需要诊断。给出以下内容：

null pointer

gcc，clang和MSVC允许它使用常量表达式（live godbolt），尽管遗憾的是，MSVC在允许以下值方面也不一致，因为它也允许非零值：

constexpr int *p = nullptr  ;
constexpr int z = 0 ;
constexpr int *q1 = p + z;
constexpr int *q2 = p - z;

clang和gcc都说它格式错误，而MSVC却没有（{{3}}）。

Answer 2

我认为这绝对是MSVC评估常量表达式的方式中的一个错误，因为GCC和Clang的代码没有问题，并且标准很明显，将0赋给null指针会产生null指针（[expr。添加] / 7）。

是将零添加到空指针的未定义行为，编译器错误或其他错误的失败测试吗？

2 个答案: