c++ - 如果基类包含数组成员，则派生类的构造函数不能是 constexpr

Question

我想定义派生类型 (SBar) 的 constexpr 值，使用构造函数，其唯一参数是基类 (SFoo) 的变量，它仅用于初始化基类。

当基类没有数组成员时，这很好用。但是，当我添加一个数组时，派生值不再是 constexpr。不过，基类的简单拷贝确实会产生 constexpr 结果。

为了安全起见，我已明确默认所有复制和移动构造函数。

测试.cpp

#define USE_ARRAY


struct SFoo
    {
        constexpr SFoo() =default;
        constexpr SFoo(SFoo const&) =default;
        constexpr SFoo(SFoo      &) =default;
        constexpr SFoo(SFoo     &&) =default;
        constexpr SFoo& operator = (SFoo const&) =default;
        constexpr SFoo& operator = (SFoo      &) =default;
        constexpr SFoo& operator = (SFoo     &&) =default;

#       ifdef USE_ARRAY
            constexpr SFoo(int const (&array)[1]) :
                M_array{array[0]}
                {}

            int M_array[1] = {0};
#       else
            constexpr SFoo(int value) :
                M_value{value}
                {}

            int M_value = 0;
#       endif
    };


struct SBar : SFoo
    {
        constexpr SBar() =default;
        constexpr SBar(SBar const&) =default;
        constexpr SBar(SBar      &) =default;
        constexpr SBar(SBar     &&) =default;
        constexpr SBar& operator = (SBar const&) =default;
        constexpr SBar& operator = (SBar      &) =default;
        constexpr SBar& operator = (SBar     &&) =default;

        constexpr SBar(SFoo foo) : SFoo(foo) {}
    };


// Instances:

#       ifdef USE_ARRAY
    constexpr int arg[1] = {3};
#       else
    constexpr int arg = 3;
#       endif

constexpr SFoo foo(arg); // base "value" constructor is constexpr.
constexpr SFoo foo2(foo); // base copy constructor is constexpr.
constexpr SBar bar(foo); // (line 54): this line fails.

编译

clang++ -std=c++1z -c -o test.o test.cpp 

产量

test.cpp:54:16: error: constexpr variable 'bar' must be initialized by a constant expression
constexpr SBar bar(foo);
               ^~~~~~~~
1 error generated.

但是，如果我不定义 USE_ARRAY，一切正常。

有人知道为什么会这样吗？

(我知道 std::array 可以提供帮助，但我宁愿使用 native 数组并理解潜在的问题)。

Answer 1

所以对于 clang，看起来有一些修复。您可以更改:

constexpr SBar(SFoo foo) : SFoo(foo) {}

通过 const 引用获取 foo:

constexpr SBar(const SFoo &info) : SFoo(info) {}

另一个似乎有效的修复是在 sFoo 中注释掉以下复制构造函数:

//constexpr SFoo(SFoo      &) =default;

我没有立即在 C++1z 标准草案中看到使此更改有意义的语言。

另一方面，gcc 提示复制构造函数说隐式定义不会是 constexpr ( see it live )，例如:

error: explicitly defaulted function 'constexpr SFoo& SFoo::operator=(const SFoo&)' cannot be declared as constexpr because the implicit declaration is not constexpr
    constexpr SFoo& operator = (SFoo const&) =default;
                    ^

从我阅读 7.1.5 [dcl.constexpr] 和 5.20 [expr.常量]。

据我对 12.8p26 节的阅读所知，隐式定义的复制/移动赋值应该是 constexpr。所以 gcc 在这里似乎不正确。