使用 constinit 变量初始化一个 constexpr 变量

Question

看看这个小例子：

constinit int a = 0;
constexpr int b = a;

clang 不编译它 (godbolt):

2:15: error: constexpr variable 'b' must be initialized by a constant expression

这是正确的诊断吗？

如果是，为什么标准不允许这样做？我知道，a 的值可能会在运行期间（甚至在动态初始化期间）发生变化，但在常量初始化时，它的值是已知的，因此它可以用于初始化 b.

Answer 1

这是正确的诊断吗？

我会说是的。根据cppreference:

constinit - specifies that a variable must have static initialization, i.e. zero initialization and constant initialization, otherwise the program is ill-formed.

静态（常量）初始化和常量表达式是不同的概念，常量表达式可以用于常量初始化但反之则不行。 constinit 不应与 const 混淆。这意味着初始化（仅）是常量。

但是，constinit const 可以用在 constexpr 中，它们应该是相同的。

反例：

constinit int a = 0;

struct X{
    X() {
        a = 4;
    }
};

X x{};

constexpr int b = a;

b 应该是什么？关键是 a 可以在 b 是 seen.

之前以非常量方式更改

Answer 2

constexpr毫无例外地结合了constinit和const。

constinit 使用编译时常量表达式强制初始化，并且在静态初始化期间，不允许动态初始化。它不会以任何方式改变变量本身。

const 禁止更改变量，但可以被 mutable 成员削弱。

两者一起使其成为编译时常量表达式。

综上所述，是的，诊断是正确的。

Answer 3

是的，诊断是正确的。 constexpr 变量必须用常量表达式初始化，a 不是常量表达式（它是可变变量）。

constinit (P1143) 的目的是在初始化 不是常量的情况下强制变量声明格式错误。它不会改变变量本身的任何东西，比如它的类型或任何东西（以 constexpr 隐式 const 的方式）。愚蠢的例子：

struct T {
    int i;
    constexpr T(int i) : i(i) { }
    T(char c) : i(c) { }
};

constinit T c(42); // ok
constinit T d('X'); // ill-formed

这就是 constinit 的全部内容，唯一真正的规则是 [dcl.constinit]/2:

If a variable declared with the constinit specifier has dynamic initialization ([basic.start.dynamic]), the program is ill-formed. [ Note: The constinit specifier ensures that the variable is initialized during static initialization ([basic.start.static]). — end note ]

constinit中的const只指初始化，不是变量，不是任何类型。请注意，它也不会更改执行的初始化类型，它只是诊断是否执行了错误的类型。

在：

constinit int a = 0;
constexpr int b = a;

0是常量表达式，所以a的初始化是合式的。一旦我们越过那个，说明符就不会做任何事情。相当于：

int a = 0; // same behavior, a undergoes constant initialization
constexpr int b = a;

这是完全错误的。

but at constant-initialization, its value is known, so it could be used to initialize b.

当然，现在。怎么样：

constinit int a = 0;
cin >> a;
constexpr int b = a;

那显然不会飞。允许这样做需要扩展什么是常量表达式（在我看来这已经是标准中最复杂的规则）以允许非常量变量但仅在初始化后立即出现？复杂性似乎不值得，因为你总是可以写：

constexpr int initializer = 0;
constinit int a = initializer;
constexpr int b = initializer;

使用 constinit 变量初始化一个 constexpr 变量

Using constinit variable to initialize a constexpr variable

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