c++ - 编译时已知数组大小 : passed compilation using g++ but not for icpc

Question

玩具代码非常简单:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define A 10
#define SIZE (int)(ceil(A / 2)) // needs computation but known at compile-time

struct node {
    int keys[SIZE];
};

int main() {
    node a_node;
    for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
        a_node.keys[i] = i;
        printf("%d\n", a_node.keys[i]);
    }
    return 0;
}

当我使用 g++ -std=c++11 -O3 test.cpp -o test 编译它时，它按预期通过并运行；但是使用带有 icpc -std=c++11 -O3 test.cpp -o test 的 intel 编译器，出现错误:

test.cpp(8): 错误:函数调用必须在常量表达式中有一个常量值
int keys[SIZE];

为什么说是函数调用呢？但是如果我在宏中使用简单的算术(例如 #define SIZE (A/2))，错误就会消失。

海湾合作委员会版本:4.8.5；国际刑事法院版本:16.0.3。

任何线索如何解决这个问题？谢谢。

---------------- 已添加 ------------------

如果 int keys[SIZE] 在 main 函数中而不是在结构中声明，即像这样:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define A 10
#define SIZE (int)(ceil(A / 2))

/*struct node {
    int keys[SIZE];
};*/

int main() {
    //node a_node;
    int keys[SIZE];
    for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
        keys[i] = i;
        printf("%d\n", keys[i]);
    }
    return 0;
}

它将通过 gnu 和 intel 编译器。非常有趣和奇怪。我不确定我是否犯了任何我不知道的错误，任何可能的线索？

Answer 1

#define A 10
#define SIZE (int)(ceil(A / 2))

你的 SIZE 不是编译时常量，因为ceil是来自 <math.h> 的浮点函数.所以编译器正在理解变量 int keys[SIZE];作为variable length array (VLA)(其大小可能在运行时计算)。标准 C++11 或 C++14 没有 VLA。但是 GCC 接受它们作为 extension到语言。请注意，如果您声明 struct node然后 keys不是变量而是字段或成员。

顺便说一句，如果你替换 define的 SIZE与

 #define SIZE ((A+1)/2)

它成为一个编译时常量(例如 C++ 中的 constexpr)并且具有与以前相同的值。

顺便说一句，您的代码不是真正的 C++11，但看起来像 C11 代码。我建议安装更新版本的 GCC (2017 年 3 月，使用 GCC 6 ，而不是一些旧的 4.8)。然后使用 constexpr和 std::array

VLA 不能作为 struct 中的字段出现-s。 C99 和 C11 有 flexible array members作为 struct 的可能的最后 成员. C++11 没有它们。

可能，您的 GCC 编译器(和 <math.h> header )知道 abs可以展开为__builtin_abs这是由 GCC 编译器(而不是由其他编译器)专门处理的(因此 SIZE 被扩展为 (int)(ceil(10 / 2))，特别是对于 GCC，由于 __builtin_abs 成为编译时常量)

你应该明白 C 和 C++ 是不同的语言。如果您选择使用 C++ 编写代码(至少 C++11，任何旧版本在 2017 年都已过时)，您应该使用其标准 containers (你可能想要 std::vector 因为大小是运行时计算的)。如果您选择用 C 编写代码(至少 C99 )，请考虑使用灵活的数组成员并在堆中分配您的灵活结构(适当使用 malloc 或 friend )。请注意，C++ 没有灵活的数组成员。

与您的标题相反，您的 SIZE 不是(根据标准规范)“编译时已知的数组大小”(但在通过 gcc 或 g++ 优化时变为一个)

使用堆分配(即 C++ 中的 std::vector，或指向以灵活数组成员结尾的某个 struct 的指针，或 C 中指向数组的指针)的一个更好的理由是在实践中你会想要一个更大的 A (例如 #define A 100000 ...)并且在 call stack 上分配大型数据结构是不合理的(在当前的机器和操作系统上通常限制为 1 MB 或几兆字节)。