为啥右值不能分配给 constexpr 引用变量

Posted 2023-02-17

【中文标题】为啥右值不能分配给 constexpr 引用变量

【英文标题】：why rvalue can't assign to constexpr reference variable为什么右值不能分配给 constexpr 引用变量

【发布时间】：2016-05-03 12:00:31

【问题描述】：

我有以下代码

constexpr int into(int a,int b)

  int c=a*b;
  return c;


int main()

 constexpr int &n=into(5,5);

我已经阅读（在 MSDN 中）

关键字constexpr 是在 C++11 中引入并在 C++14 中改进的。这意味着不断的表达。与const 一样，它可以应用于变量，以便在任何代码尝试修改该值时引发编译器错误。

阅读后，我认为constexpr 可以代替const，但是对于上面的代码，我得到一个编译器错误说明

`int main()':
invalid initialization of non-const reference of type 'int&' from an rvalue of type 'int'`

当constexpr 替换为const 时，它可以正常工作。我不明白这种行为；有人能解释一下吗？

【问题讨论】：

constexpr 引用必须绑定到全局变量。见答案here。

@flatmouse，感谢重播...链接中的答案之一是“引用在概念上等同于获取变量的地址，而局部变量的地址不是常量”在这里当我使用 const 它绑定。但不仅对于 constexpr。我相信 const 和 constexpr 对变量的行为是相同的

问题可能是into 的返回值没有保存在任何地方，但是您确实保存了对该返回值的引用，那么该引用必须指向哪里？

需要保存吗？函数调用是否暂时不将结果保存在任何地方，编译器 RVO 是否起作用？

【参考方案1】：

与const 应用于int 不同，constexpr 关键字将 const 直接应用于引用类型为int& 的变量，这没有任何作用。

typedef int &int_ref;

int main() 
    int x = 1;
    int &a = x;          // OK
    int_ref b = x;       // OK, int_ref is 'int &'
    const int &c = 1;    // OK, reference to const int
    const int_ref d = 1; // error: type of d is 'int &'
                         // qualifier on reference are being ignored

constexpr int &n和constexpr int_ref n是一样的， 而const int &n 和const int_ref n 的限定符不同。

【参考方案2】：

标记为constexpr 的表达式将在编译时解析，这会将into(5,5) 的结果视为int 文字。众所周知，引用不能绑定到 C++ 中的 int 文字。

您可以通过使constexpr int x=into(5,5); 出现在全局范围内并在主范围内创建constexpr const int 引用来完成这项工作绑定x:

constexpr int into(int a,int b) 
  int c=a*b;
  return c;


// guaranteed to be resolved before main is called
constexpr int x = into(5,5);

int main() 
 constexpr const int& n = x;
 static_assert(n == 25, "whoops!");

为了具体回答您的问题，这与右值或移动语义完全正交，而是constexpr 的细微差别。

如果全局作用域让您心痛，您也可以将 x 设为 static 并将其初始化放在其引用绑定之前，这对我来说似乎更自然：

constexpr int into(int a,int b) 
  int c=a*b;
  return c;
  

int main() 
 // guaranteed to be resolved before main is called
 static constexpr int x = into(5,5);
 constexpr const int& n = x;
 static_assert(n == 25, "whoops!");

【讨论】：

"我们知道，引用不能绑定到 C++ 中的 int 字面量。"，你的意思是什么引用？

@erip，不清楚你说的 'into(5,5) 作为 int 文字。正如我们所知，引用不能绑定到 C++ 中的 int 文字。我相信调用 into() 函数返回 int&& 这是一个右值，它应该分配给常量引用，当我把 const int &n=into(5,5); main..if const can 为什么 constexpr 不能是 constexpr 缺少一些东西来处理这种情况

@PiotrSkotnicki 我的意思是对 int 文字的引用。 :) int& x = 25; 不合法。您当然可以将 const 引用到 int 文字，但这与我理解的 constexpr 的分辨率不同。

@erip 那么根据你的推理应该可以写成constexpr const int&

@RichardGeorge 澄清：您认为const 和constexpr 相同是错误的。 constexpr 表示“在编译时已知”，const 表示“在每次迭代分配后无法更改”。 const int i& = n; 将 i 分配给本轮的任何 n，但我们不能通过 i 进行修改。 constexpr i = 25 表示 i 在编译期间可以省略并替换为 25。