对《C++编程原理与实践》中constexpr示例正确性的疑问及修正探讨

首先，我们来明确C++标准中关于constexpr变量初始化的核心规则：

• 要初始化一个constexpr变量，其初始化器必须是常量表达式。
• 若要在常量表达式中使用一个对象，该对象必须是constexpr声明的，或者是const类型且由常量表达式初始化的（对于自动变量而言，仅const还不够，必须确保其值在编译期完全可知）。

回到书中的示例代码：

void user(Point p1) {
Point p2 {10,10};
Point p3 = scale(p1); // OK: p3 == {100,8}; 运行时求值可行
constexpr Point p4 = scale(p2); // p4 == {100,8}
constexpr Point p5 = scale(p1); // error: scale(p1)不是常量表达式
constexpr Point p6 = scale(p2); // p6 == {100,8}
// . . .
}

这里的问题出在p2的声明上：它只是一个普通的自动变量，既没有constexpr也没有const修饰。哪怕它是用字面量10,10初始化的，它的存储属于运行时范畴，其值无法被常量表达式的编译期求值过程访问。因此constexpr Point p4 = scale(p2);和constexpr Point p6 = scale(p2);这两行代码必然会触发编译错误，和p5的错误原因本质一致——scale(p2)无法在编译时完成求值。

修正后的正确代码 #

void user(Point p1) {
    constexpr Point p2 {10,10}; // 必须添加constexpr修饰
    Point p3 = scale(p1); // OK: 运行时求值可行
    constexpr Point p4 = scale(p2); // OK: 编译期求值
    constexpr Point p5 = scale(p1); // error: scale(p1)不是常量表达式
    constexpr Point p6 = scale(p2); // OK: 编译期求值
    // . . .
}

这种情况大概率是书中的笔误，作为C++的设计者，Stroustrup不可能不清楚常量表达式的规则，应该是编写示例时遗漏了constexpr修饰符。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Maestro