gcc 是否将非常量表达式函数的内置视为常量表达式

Is gcc considering builtins of non-constant expression functions to be constant expressions

本文关键字：常量 表达式 内置 函数 非常 是否 gcc      更新时间：2023-10-16

请参阅更新以获取更好的问题示例。原始代码混合了使图片混乱的问题：

这个问题 为什么我可以在 constexpr 函数中调用非 constexpr 函数？ 提供了以下代码

#include <stdio.h>
constexpr int f()
{
return printf("a side effect!n");
}
int main()
{
char a[f()];
printf("%zdn", sizeof a);
}

正如我的回答，这是格式不正确的，但gcc 4.8.2允许它(现场观看)。

但是，如果我们使用-fno-builtin标志gcc生成错误(实时查看)：

error: call to non-constexpr function 'int printf(const char*, ...)'
return printf("a side effect!n");
^

因此，gccseems将其内置版本的printf视为常量表达式。gcc在此处记录内置，但不记录这种情况，其中非constexpr函数的内置可以被视为常量表达式。

如果确实如此：

  • 编译器可以这样做吗？
  • 如果他们被允许，他们不需要记录它才能符合要求吗？
  • 这是否可以被视为扩展，如果是这样，这似乎需要一个警告，因为C++草案标准部分1.4执行合规性第8段说(强调我的)：

符合标准的实现可以具有扩展(包括附加的库函数)，前提是它们不改变任何格式良好的程序的行为。需要实现来诊断使用此类扩展的程序，这些扩展根据本国际标准格式不正确。但是，这样做后，他们可以编译和执行此类程序。

更新

正如凯西指出的那样，原始问题中发生了一些事情，使其成为一个糟糕的例子。一个简单的例子是使用 std：:p ow，它不是一个 constexpr 函数：

#include <cmath>
#include <cstdio>
constexpr double f()
{
return std::pow( 2.0, 2.0 ) ;
}
int main()
{
constexpr double x = f() ;
printf( "%fn", x ) ;
}

编译和构建时没有警告或错误(实时查看)，但添加-fno-builtin会生成错误(实时查看)。注意：为什么数学函数在 C++11 中不是 constexpr：

error: call to non-constexpr function 'double pow(double, double)'
return std::pow( 2.0, 2.0 ) ;
^

是的，gcc正在考虑将一些内置函数视为constexpr，即使标准没有明确标记它们。我们可以在gcc错误报告 [C++0x] 中找到专门与cmath中的数学函数相关的讨论 sinh vs asinh vs constexpr 其中说：

LWG 2013似乎确实允许GCC将这些功能视为constexpr。 所以，固定为 4.7

它指的是LWG问题2013，其最初提出的决议是在第17.6.5.6[constexpr.functions]节中添加以下内容(强调我的)：

[...]此外，实现可以将任何函数声明为 constexpr 如果该函数的定义满足必要的 约束[...]

但在C++11之后，决议被推翻，最终决议最终为：

[...]实现不得声明任何标准库函数 签名为 constexpr，但明确签名的签名除外 必填。[..]

所以这目前(在 C++14 中)是一个明确的不合规扩展，据我所知，这在 C++11 中是不合规的，因为它改变了可观察的行为，因此不允许通过as-if 规则。

Jonathan Wakely 指出了一个libstdc++邮件列表讨论：PR libstdc++/49813 重新审视：constexpr 关于函数(和内置)，由于上述问题，重新打开上述错误报告：

我相信我们应该根据实际解决方案重新打开该错误 LWG 2013(禁止添加 constexpr)。

FE 不应将内置函数视为严格一致性的 constexpr 模式。

我们应该从中完全删除_GLIBCXX_CONSTEXPR或 使其以__STRICT_ANSI__为条件。

GCC 不认为f()是一个常量表达式。查看您链接的第一个示例程序的诊断程序：

main.cpp：在函数 'int main()' 中： 主.cpp：10：19： 警告：ISO C++禁止可变长度数组 'a' [-WVLA]  字符 A[f()];  ^

编译器不认为f()是一个常量表达式，程序实际上使用的是GCC的扩展，该扩展允许可变长度数组 - 具有非恒定大小的数组。

如果更改程序以强制f()为常量表达式：

int main() {
constexpr int size = f();
char a[size];
printf("%zdn", sizeof a);
}

GCC 确实报告了一个错误：

main.cpp：在函数 'int main()' 中： main.cpp：10：32： 在 constexpr 中扩展 'f()' main.cpp：5：41： 错误："printf(((const char*)"a side effect！\012"))' 不是常量表达式  返回 printf("一个副作用！");  ^
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