Почему строка должна быть построена во время выполнения?

Можно ли создать C-строки или std::string как constexpr или они должны быть созданы во время выполнения?

С gcc 4.9.2 я могу это сделать:

constexpr const char foo[] = "blee";

(К сожалению, ноябрьский показ технологии Customer Technology Preview не позволяет Visual Studio поддерживать это: qaru.site/info/133608/...)

Но даже с gcc 4.9.2 я не могу этого сделать:

constexpr const std::string foo = "blee";

Я получаю сообщение об ошибке:

error: the type 'const string {aka const std::basic_string<char>}' of constexpr variable 'foo' 
       is not literal

 constexpr const std::string foo = "blee";
                                   ^
note: 'std::basic_string<char>' is not literal because:
     class basic_string
           ^
note:   'std::basic_string<char>' has a non-trivial destructor

Но я хотел бы получить больше разъяснений по поводу того, почему std::string не является литералом. То есть: Почему строка должна быть построена во время выполнения?

Как уже указывалось, на этот вопрос можно частично ответить следующим образом: Можно ли использовать std::string в constexpr?, но он не затрагивает причины std::string не может быть литералом, который является ключевым для вопроса.

Ответ 1

Существует предложение для строки constexpr: Строка времени компиляции: std:: string_literal и в ней говорится:

Цель std::string_literal, например std::string, состоит в том, чтобы предоставить удобную утилиту для работы с текстом. В отличие от std::string, экземпляр std::string_literal является литералом типа и поэтому могут использоваться в compiletime. То есть, это может быть тип объекта constexpr, и это может быть тип параметра, возвращаемое значение или локальная переменная функции constexpr

что также подтверждает, что действительно std::string не является литеральным типом.

Итак, почему бы просто не сделать std::string литеральный тип?

Мы получаем подсказку, почему из предложения выше, почему это невозможно:

Это потребует значительного изменения основного языка, чтобы что-то сделать как динамическая память, доступная во время компиляции, или что-то сделать как VLA/ARB, и разрешать их в литеральных типах. Учитывая жестокость отрицательная реакция эволюции Rapperswil на не только N4025 (классы Runtime Size), но все, что смутно напоминает VLA/ARB, мы может ожидать, что это не произойдет в ближайшее время, поэтому эта идея неудачник.

std::string требуется динамическая память, которая недоступна во время компиляции.

Почему constexpr не может быть применен к std::string, но может быть массив из char

constexpr, применяемый к объекту, применяется к типу литерала, который не применяется к std::string, но применяется к массиву const char. Из стандартного раздела проекта С++ 11 7.1.5 [dcl.constexpr] (выделение в будущем):

A constexpr спецификатор, используемый в объявлении объекта, объявляет объект как const. Такой объект должен иметь буквальный тип и должен инициализируется. Если он инициализируется вызовом конструктора, это вызов должен быть постоянным выражением (5.19). [...]

и из раздела 3.9 [basic.types]:

Тип - это буквальный тип, если он:

и включает в себя:

скалярный тип; или

массив литералов типа

Арифметические типы являются скалярными типами и включают char, который охватывает массив const char

и для классов:

тип класса (раздел 9), который имеет все следующие свойства:

имеет тривиальный деструктор,

каждый вызов конструктора и полноэкранное выражение в элементарных элементах для нестатических данных (если они есть) является константным выражением (5.19),

это тип агрегата (8.5.1) или имеет хотя бы один конструктор конструктора или конструктора constexpr, который не является копией или перемещением конструктор и

все элементы данных не static и базовые классы имеют литеральные типы.

std::string не соответствует этим критериям.

Ответ 1

Ответ 2