比较两个constexpr指针不是constexpr吗？

Question

我正在寻找一种在编译时将类型映射到数值的方法，理想情况下不使用this答案中建议的哈希。

由于指针可以是constexpr，所以我尝试了此操作：

struct Base{};
template<typename T> struct instance : public Base{};

template<typename T>
constexpr auto type_instance = instance<T>{};

template<typename T>
constexpr const Base* type_pointer = &type_instance<T>;

constexpr auto x = type_pointer<int> - type_pointer<float>; // not a constant expression

gcc和clang都拒绝此代码，因为type_pointer<int> - type_pointer<float>不是常数表达式，例如，请参见here。

为什么？

我可以理解，两个值之间的差异从一个编译到下一个编译将不会稳定，但是在一个编译中，应该是constexpr，恕我直言。

Answer 1

两个未指向同一数组或同一对象（包括一个过去的对象）的非空指针的减法是未定义的行为。

如果被评估，将具有核心未定义行为的表达式是never常量表达式，请参见C ++ 17标准的[expr.const]/2.6（最终草案）。

因此type_pointer<int> - type_pointer<float>不能为常量表达式，因为两个指针都指向不相关的对象。

由于type_pointer<int> - type_pointer<float>不是常数表达式，因此不能用于初始化constexpr变量，例如

constexpr auto x = type_pointer<int> - type_pointer<float>;

，导致错误消息。

如果指针指向同一个对象，您将看到没有错误，例如：

constexpr auto x = type_pointer<int> - type_pointer<int>;

这里，减法是定义明确的，并且初始化程序是一个常量表达式。因此，代码将进行编译（并且不会具有未定义的行为）。 x将具有明确定义的0值。