常量求值中dynamic_cast的行为：程序是否合法？输出应为多少？

#include <iostream>

struct A {
    constexpr A();
    virtual void f() {}
    bool x;
};

struct B : A {};

constexpr A::A() { 
    x = dynamic_cast<B*>(this);
}
constexpr bool b = B{}.x;

int main() {
    std::cout << B{}.x << b;
}

现象说明 #

• 普通求值时，main中B{}.x输出0：在基类A的构造函数执行期间，对象的动态类型是A（派生类B的成员尚未构造），此时dynamic_cast<B*>(this)返回nullptr，赋值给bool类型的x后结果为false（即0）。
• 常量求值时各编译器行为分歧：
  • Clang输出第二个0，符合预期；
  • MSVC输出第二个1，错误判定dynamic_cast返回非空指针；
  • GCC报错，认为constexpr bool b = B{}.x不是合法的常量表达式。

问题解答 #

程序是否定义良好？ #

该程序符合C20及后续标准，是定义良好的。C20允许在constexpr构造函数中使用dynamic_cast，只要转换操作在常量求值上下文中的结果是确定的：此处转换必然失败返回nullptr，将nullptr转换为bool得到false，属于合法的常量表达式。

正确输出应为多少？ #

正确输出是00。无论普通求值还是常量求值，在A的构造函数执行阶段，对象的动态类型始终是A（派生类B的构造尚未完成），因此dynamic_cast<B*>(this)必然返回nullptr，x的值始终为false（即0）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fedor