通过 constexpr 初始化数组

Posted 2023-02-21

【中文标题】通过 constexpr 初始化数组

【英文标题】：Array initialization by constexpr

【发布时间】：2016-06-08 21:47:45

【问题描述】：

为什么从constexpr 初始化array 的维度如此重要？下面代码中的常规variable 是否暗示（如果允许合法）将来可能是array 的resizing？

int a=5;
int arr[a];
a=10;

【问题讨论】：

C99 添加了对此的支持，称为可变长度数组，或 VLA。它们不太适合 C++ 类型系统。特别是，sizeof 始终是 C++ 中的编译时间。

你认为arr的类型是什么？请注意，在编译时必须知道类型，并且还要注意数组的大小是其类型的一部分。

数组大小是类型的一部分。所以看到int[a]的每个人都必须看到相同的类型。想象一下你有using T = int[a];。如果a 可以改变，那意味着什么？

C++ 已经有一个标准化的可移植变长数组，它被称为std::vector。 vector 和 VLA 之间的唯一区别是 vector 在堆上分配其数组，而 VLA 在堆栈上分配其数组（在堆栈上分配可变长度数据是危险的，这就是为什么 @ 987654335@ 从未标准化）。 VLA 是针对那些想要支持它的供应商特定的编译器扩展。

@M.Pak 否。在一般情况下，编译器无法知道非常量变量的值。所以它不会试图在这样的特定情况下弄清楚。您需要一个常量（字面量）、const 或 constexpr。

【参考方案1】：

n3497 提出了这样的功能，但在 C++14 之前被废弃。 C 和 C++ 是完全不同的语言。它们的语法可能相似，但它们的演变却大相径庭。 C++ 旨在成为更安全的类型，并去除危险或无用的特性（如 auto_ptr）。

C++“VLA”无论如何都不是很有用，举几个明确排除在提案中的特性：

多维数组，除了顶层之外还有运行时绑定（类似地，array-new 也不支持） 对函数声明语法的修改 sizeof(a) 是一个运行时评估的表达式，返回 a 的大小 "typedef int a[n];"评估“n”并将其传递给 typedef

毫无疑问还有更多的情况。 C++ 的规范是 C99 的两倍，然后一些，想象一下“为什么这个 Quirk 有效”或“为什么这个 Quirk 不起作用”或“这个 Quirk 合法吗？”的大量错误报告。因为到处都有人试图硬塞 VLA。

该论文甚至对 VLA 提出了普遍的批评：

堆栈溢出变得更有可能，特别是如果大小取决于 在外部输入上，并没有正确检查。有些环境可能 因此禁止使用该功能。这样的禁令可以 使用静态分析工具轻松实施。

想象一下，如果这是一项功能，将会编写多少粗心的废话。您可能会争辩说，在 C++ 中，您可能会自责。但 C++ 至少会尝试调整您的视线，以便撞击点是地板而不是您的脚。

你应该怎么做？

使用std::vector。对简单程序的性能有抱怨吗？你过早地优化了。