c++ - 我应该避免静态 constexpr 局部变量吗？如果是这样，为什么？

Question

考虑如下代码，其中 literal some_magic_int(例如 3)被赋予一个名称，只是为了更清楚地说明它代表的常量:

void f() {
    static constexpr int this_variable{some_magic_int};
    do_something_with(this_variable);
}
int main() {
    // ...
    f();
    // ...
}

我很确定 constexpr 必须在这里:some_magic_int 是文字，所以它永远不会改变，我给它起个名字只是为了清楚，而不是给出一个改变它的方法，所以它至少应该是 const；那为什么不在编译时使用 constexpr 呢？

但是 static 呢？只是没有必要吗？还是有害的？如果是这样，为什么？而且，当在局部变量声明中与 constexpr 配对时，它是否有任何可观察到的效果？

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关于 question to which this is marked as duplicate of ，它是关于 static constexpr int x [] = {}，而不是 static constexpr int x {}。这至少突出了那种情况(应用于 x 指针的属性与应用于 *x 指针的属性)和我的情况(没有指针)之间的至少一个区别。

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此外，一旦我将 constexpr 添加到局部变量的说明符(在有意义的地方，例如添加到 int)，我就说该变量是编译的-时间已知。为什么这并不意味着不需要任何运行时实体？

Answer 1

该标准实际上从未谈论过编译时，只是说在执行前检查类型和实例化模板。这意味着这个程序必须被诊断(而不是“拒绝”!)，即使非常量数组长度和模板参数从未被“使用”并且可能被解释器合理地忽略:

template<int> void f() {}
int main(int argc,char **argv) {
  if(false) {
    int buf[argc];  // accepted by a common extension
    f<argc>();
  }
}

除此之外，语义是每个评估都是程序普通执行的一部分，而常量折叠就像任何其他优化一样只是一种优化。 (毕竟，我们可以优化 argc*2*3*4，即使它不包含 可能 是常量表达式的非文字子表达式。)对于常量表达式，这很大程度上是不可观察的，因为常量评估不会有副作用(这也避免了常量初始化的非 block 变量之间的交互)。但是，它可以通过局部变量的地址产生差异:

bool introspect(const int *p=nullptr) {
  constexpr int x=0;
  return p ? p==&x : introspect(&x);  // always false
}

如果这些变量的地址转义，编译器必须让这些变量占用内存，这是对先前标记为重复的答案的大部分内容。因此，首选 static 是有意义的，除非对象很大且其地址无关紧要(例如，用作模板参数或通过递归)。