编译期比较不完全类型extern const变量指针是否符合C++标准？

问题代码示例 #

不完全类型场景 #

这段代码可被MSVC和Clang接受，但GCC 13.2及以后版本（含主干版）会报错：non-constant condition for static assertion

struct A;

extern const A a1;
extern const A a2;

static_assert(&a1 != &a2);

完整类型场景 #

如果struct A是完整类型，GCC及其他编译器均会接受该代码：

struct A;

struct A{};

extern const A a1;
extern const A a2;

static_assert(&a1 != &a2);

直觉与标准查阅分析 #

从逻辑上看，不完全类型的场景应该被支持——这里不需要编译器知晓对象的布局、成员或大小等细节。

查阅C++标准后，无法直接确定GCC的行为是否合规：

1. C++20标准（N4860）：
   该情况似乎不属于*[expr.const]*中规定的非核心常量表达式范畴，唯一相关条款为：

   表达式E是核心常量表达式，除非按照抽象机规则（6.9.1）求值时，会执行以下操作之一：
   ...
   (5.23) 结果未指定的三路比较（7.6.8）、关系（7.6.9）或相等（7.6.10）运算符
   ...
   找不到该比较结果未指定的依据。直觉上，两个不同名称的extern const对象在编译期会生成不同的重定位信息，后续由链接器处理。

2. 最新C++标准草案：
   *[expr.const]*中新增了一项非核心常量表达式的情形：

   (2.28) 比较指向潜在非唯一对象的指针的相等运算符，若两个操作数的指针值关联不同求值过程（*[basic.compound]*），且二者均可指向同一潜在非唯一对象内的同一偏移，或其中一个指向类型具有constexpr-unknown表示的对象；
   其中定义的constexpr-unknown表示类型为：
   (1.1) union类型
   (1.2) 指针或成员指针类型
   (1.3) 带volatile限定符的类型
   (1.4) 包含引用类型非静态数据成员的类类型
   (1.5) 存在基类或非静态成员的类型具有constexpr-unknown表示
   讨论的案例不属于上述任何范畴，因此C++20/23/26中似乎对此无限制。

3. 其他标准条款：

   • *[basic.link]*仅说明两个声明是否指向同一对象，未阐述两个extern const声明是否可能指向同一对象。
   • *[expr.eq]*也未提供与该问题相关的有用条款。

核心问题 #

• 编译期比较不完全类型extern const变量的指针是否符合C++标准？即GCC拒绝上述代码是否正确？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kudiko