为什么我可以在 constexpr 函数内调用非 constexpr 函数？

Question

考虑以下代码：

#include <stdio.h>

constexpr int f()
{
    return printf("a side effect!\n");
}

int main()
{
    char a[f()];
    printf("%zd\n", sizeof a);
}

我本以为编译器会抱怨

printf

中对

的调用，因为

应该是

constexpr

，但

printf

不是。为什么程序编译并打印15？

Answer 1

该程序是格式错误，根据C++11标准草案部分

7.1.5

constexpr说明符段落5

不需要诊断，其中说：

对于 constexpr 函数，如果不存在这样的函数参数值函数调用替换会产生一个常量表达式（5.19），程序格式错误；无需诊断。

并提供以下示例：

constexpr int f(bool b)
  { return b ? throw 0 : 0; } // OK
constexpr int f() { return f(true); } // ill-formed, no diagnostic required

和第

5.19第2

段说：

条件表达式是核心常量表达式，除非它涉及以下内容之一作为潜在评估的子表达式 [...]

并包括：

— 对 constexpr 构造函数之外的函数的调用文字类或 constexpr 函数 [注意：重载解析 (13.3)照常应用——尾注];

在这种情况下我们可能更喜欢诊断，这可能只是一个疏忽，我有一个类似情况的错误报告，其中

gcc不会产生错误，但我们可能希望它：编译器是否允许有余地它认为常量表达式中的未定义行为是什么？

。

更新

使用

-fno-builtin

 标志将导致

gcc

生成以下错误：

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

所以

gcc确实考虑了这个格式错误

，只是在使用内置版本的

printf

时忽略了它。

尽管使用

-pedantic

的方式有些不一致，但会产生以下警告：

warning: ISO C++ forbids variable length array 'a' [-Wvla]
 char a[f()];
           ^

请注意，使用

f() 来初始化 constexpr

变量：

constexpr int x = f() ;

确实产生错误：

error: 'printf(((const char*)"a side effect!\012"))' is not a constant expression

请注意，另外在更一般的情况下，不允许编译器将标准库函数标记为 constexpr 除非标准明确允许

。

Answer 2

该程序自 C++23 起合法。

C++23 允许您将（几乎）任何函数标记为

constexpr，即使不可能在编译时求值。在您的情况下，该函数将在运行时运行。仅当您尝试“强制”它在编译时运行时，才会出现错误，例如将结果分配给 constexpr

 变量。