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c++ - 为什么枚举值的 initializer_list 不被视为常量表达式？

问题描述

在以下代码中（在本地和 Wandbox 上测试）：

#include <iostream>

enum Types
{
    A, B, C, D
};

void print(std::initializer_list<Types> types)
{
    for (auto type : types)
    {
        std::cout << type << std::endl;
    }
}

int main()
{
    constexpr auto const group1 = { A, D };
    print(group1);
    return 0;
}

MSVC 15.8.5 无法编译：

error C2131: expression did not evaluate to a constant
note: failure was caused by a read of a variable outside its lifetime
note: see usage of '$S1'

（均指包含 的行constexpr）

Clang 8 (HEAD) 报告：

error: constexpr variable 'group1' must be initialized by a constant expression
    constexpr auto const group1 = { A, D };
                         ^        ~~~~~~~~
note: pointer to subobject of temporary is not a constant expression
note: temporary created here
    constexpr auto const group1 = { A, D };
                                  ^

gcc 9 (HEAD) 报告：

In function 'int main()':
error: 'const std::initializer_list<const Types>{((const Types*)(&<anonymous>)), 2}' is not a constant expression
   18 |     constexpr auto const group1 = { A, D };
      |                                          ^
error: could not convert 'group1' from 'initializer_list<const Types>' to 'initializer_list<Types>'
   19 |     print(group1);
      |           ^~~~~~
      |           |
      |           initializer_list<const Types>

为什么？

首先，他们显然都认为 enum-ids 是非常量的，尽管它们显然实际上是众所周知的编译时常量值。

其次，MSVC 抱怨 read outside 生命周期，但生命周期group1及其值应该在print.

第三，gcc 有一个奇怪的 const-vs-non-const 抱怨，我无法理解，因为初始化列表总是 const。

最后，除了 gcc 之外的所有代码都将愉快地编译和运行这段代码，如果constexpr被删除的话，没有任何问题。当然，在这种情况下没有必要，但我看不出有什么好的理由让它不起作用。

同时 gcc 只会在参数类型更改为std::initializer_list<const Types>-- 的情况下编译和运行代码，并且进行此更改会导致它在 MSVC 和 clang 中都无法编译。

（有趣的是：gcc 8，随着参数类型的改变，成功编译并运行了包括 在内的代码constexpr，其中 gcc 9 出错了。）

FWIW，将声明更改为：

    constexpr auto const group1 = std::array<Types, 2>{ A, D };

是否在所有三个编译器上编译和运行。因此initializer_list，行为不端的可能是它本身，而不是枚举值。但是语法更烦人。（使用合适的make_array实现会稍微不那么烦人，但我仍然不明白为什么原始版本无效。）

    constexpr auto const group1 = std::array{ A, D };

也可以使用，这要归功于 C++17 模板归纳。虽然现在print不能接受initializer_list; 它必须在通用容器/迭代器概念上进行模板化，这很不方便。

标签： c++language-lawyerc++17constexpr

解决方案

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