c++ - 函数范围内的静态 constexpr - MSVC 的行为是编译器错误吗？

Question

我的理解是函数作用域 static constexpr 在编译时求值。如果是这种情况，MSVC 对以下错误有什么理由(如果有的话):

int main()
{
    int i = 5;

    switch (i)
    {
        // Original question:
        static constexpr int j = 7; // legal?
        // My actual use case, which may not be legal.
        static constexpr int k[2] = { 7, 4 };

    default:
    case 0:
        break;
    }
    return 0;
}

testapp.cpp(10):错误 C2360:“j”的初始化被“case”标签跳过

如果那是一个非 constexpr 那么是的，这是一个有效的投诉。然而，由于 constexpr 是在编译时求值的，因此不需要在声明位置执行任何操作。

-- 编辑--

向 Martin Bonner 致歉，他的回答已被删除，因为它不适用于我原来的问题。

我的实际用例是第二个:带有初始化列表的 constexpr 数组。从我在引用的标准中看到的情况来看，我的第一个静态 constexpr 标量 int 案例并未被禁止。然而，我正在尝试做的事情似乎格式不正确。

如果这是真的，那为什么呢？ constexpr 的全部意义不是在编译时评估事物，因此控制是否真的通过了声明应该无关紧要。

Answer 1

正如@PasserBy 在评论中暗示的那样，constexpr 的影响不如您希望的那么大。在static constexpr int a = 10;之后，读取a值的代码可以在编译时优化为直接使用10，并且编译器将确保初始化器 10 是一个编译时常量，但仍然有一个对象在某些情况下可能需要在运行时进行实际存储，包括初始化。例如，当它的地址被占用时。

block 作用域 static 的初始化可能会提前发生，与文件作用域对象的方式相同，或者可能在执行到达声明时发生:

N4140 [dcl.stmt]p4:

[...] An implementation is permitted to perform early initialization of other block-scope variables with static or thread storage duration under the same conditions that an implementation is permitted to statically initialize a variable with static or thread storage duration in namespace scope (3.6.2). Otherwise such a variable is initialized the first time control passes through its declaration; such a variable is considered initialized upon the completion of its initialization. [...]

现在，@MartinBonner 引用 [dcl.stmt]p3 的已删除答案:

It is possible to transfer into a block, but not in a way that bypasses declarations with initialization. A program that jumps⁹⁰ from a point where a variable with automatic storage duration is not in scope to a point where it is in scope is ill-formed unless the variable has scalar type, class type with a trivial default constructor and a trivial destructor, a cv-qualified version of one of these types, or an array of one of the preceding types and is declared without an initializer (8.5).

第二句只针对具有自动存储持续时间的对象，但第一句没有。您正在以一种确实可能绕过初始化声明的方式转移到一个 block 中。唯一的问题是，它必须绕过带有初始化的声明:如果初始化提前执行，则不会绕过任何初始化。

在这种特殊情况下，我希望所有明智的实现都执行早期初始化，但这不是必需的，因此我认为错误消息是允许的。但我确实怀疑这不是 MSVC 的预期行为:

这是一个您肯定想要错误的示例:

int &f() { static int i; return i; }

int main() {
  switch (0) {
    static int &i = f();
  case 0:
    return i;
  }
}

此处，变量 i 的初始化被跳过，结果访问了未初始化的引用，从而在多个编译器上触发了段错误。然而在这种情况下，MSVC 不显示编译错误。 (其他编译器也不会。)在错误无害的情况下发出错误消息，而在错误有害的情况下忽略错误消息是没有意义的。因此，我怀疑您收到的错误消息不是故意的，值得作为错误报告。