常量表达式

 

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赋值运算符

增量和减量

函数调用、逗号、条件运算符

sizeof

_Alignof (C11*)

类型转换运算符

 

有几种表达式被称为常量表达式

预处理常量表达式

#if 或 #elif 后面的表达式必须展开为

• 除了赋值、增量、减量、函数调用或逗号之外的运算符，其参数是预处理常量表达式
• 整型常量
• 字符常量
• 特殊的预处理器运算符 defined

字符常量在 #if 表达式中求值时，可以按源字符集、执行字符集或某些其他实现定义的字符集进行解释。

#if 表达式中的整型算术运算使用带符号类型的 intmax_t 和无符号类型的 uintmax_t 的语义执行。

(C99 起)

整型常量表达式

整型常量表达式是由以下内容组成的表达式：

• 除了赋值、增量、减量、函数调用或逗号之外的运算符，但 强制转换 运算符只能将算术类型转换为整型，除非它们是 sizeof 、_Alignof(C11 起)(C23 止)、alignas(C23 起) 或 typeof/typeof_unqual(C23 起) 运算符的操作数的一部分。
• 整型常量
• 枚举常量
• 字符常量
• 浮点常量，但仅当它们直接用作向整型转换的强制转换的操作数时
• sizeof 运算符 ，其操作数不是 VLA(C99 起)

_Alignof(C23 止)alignas(C23 起) 运算符

(C11 起)

命名和复合字面常量，它们是整型或算术类型，并且是强制转换的直接操作数

(自 C23 起)

整型常量表达式在编译时求值。以下上下文需要被称为整型常量表达式的表达式：

• 位域的大小。
• 枚举常量的值
• switch 语句的 case 标签
• 非 VLA(C99 起) 数组的大小
• 整型到指针的隐式转换。

数组指示符中的索引	(C99 起)
_Static_assert 的第一个参数 _Alignof(C23 止)alignof(C23 起) 的整型参数	(C11 起)
位精确整型 (_BitInt(N)) 的位数 N	(自 C23 起)

静态初始化器

用于具有静态和 thread_local 存储期的对象的初始化器中的表达式，或用 constexpr 存储类说明符声明的表达式(C23 起)必须是字符串字面量或以下表达式之一：

1) 算术常量表达式，它是任何算术类型的表达式，由以下内容组成：

• 除了赋值、增量、减量、函数调用或逗号之外的运算符，但 强制转换 运算符必须将算术类型转换为其他算术类型，除非它们是 sizeof 、_Alignof(C11 起)(C23 止)、alignof(C23 起) 或 typeof/typeof_unqual(C23 起) 运算符的操作数的一部分
• 整型常量
• 浮点常量
• 枚举常量
• 字符常量
• sizeof 运算符 ，其操作数不是 VLA(C99 起)

_Alignof(C23 止)alignof(C23 起) 运算符

(C11 起)

算术类型的命名或复合字面常量

(自 C23 起)

2) 空指针常量（例如 NULL）

3) 地址常量表达式，即

• 空指针
• 左值，指定具有静态存储期的对象或函数指示符，转换为指针，方式为

• 使用一元取地址运算符
• 将整型常量强制转换为指针
• 通过数组到指针或函数到指针的隐式转换

4) 某些完整对象类型的地址常量表达式，加上或减去整型常量表达式

5) 命名常量，即一个标识符，它是一个 枚举常量 预定义常量（true、false 或 nullptr 之一） 用存储类说明符 constexpr 声明并具有对象类型 或者是一个后缀表达式，它将 . 成员访问运算符应用于结构或联合类型的命名常量，甚至是递归的。 6) 复合字面常量，即 带有存储类说明符 constexpr 的复合字面量 一个后缀表达式，它将 . 成员访问运算符应用于结构或联合类型的复合字面常量，甚至是递归的。 结构或联合常量分别是具有结构或联合类型的命名常量或复合字面常量。如果成员访问运算符 . 访问联合常量的一个成员，则访问的成员应与联合常量的初始化器初始化的成员相同。

(自 C23 起)

7) 实现接受的其他形式的常量表达式。

与整型常量表达式不同，静态初始化器表达式不需要在编译时求值；编译器可以自由地将此类初始化器转换为在程序启动之前调用的可执行代码。

static int i = 2 || 1 / 0; // initializes i to value 1

浮点静态初始化器的值永远不会比运行时执行的相同表达式的值精度低，但可能更高。

浮点常量表达式

未在静态初始化器中使用的浮点类型算术常量表达式始终像在运行时一样求值，并受当前舍入的影响（如果 FENV_ACCESS 已开启），并按 math_errhandling 中指定报告错误。

void f(void)
{
#pragma STDC FENV_ACCESS ON
    static float x = 0.0 / 0.0; // static initializer: does not raise an exception
    float w[] = { 0.0 / 0.0 };  // raises an exception
    float y = 0.0 / 0.0;        // raises an exception
    double z = 0.0 / 0.0;       // raises an exception
}

备注

如果表达式求值为其类型无法表示的值，则不能将其用作常量表达式。

实现可以接受其他形式的常量表达式。但是，这些常量表达式不被视为整型常量表达式、算术常量表达式或地址常量表达式，因此不能在需要这些类型的常量表达式的上下文中使用。例如，int arr[(int)+1.0]; 声明了一个 VLA。

参考

• C23 标准 (ISO/IEC 9899:2024)

• 6.6 常量表达式 (p: 待定)

• C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018)

• 6.6 常量表达式 (p: 76-77)

• C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011)

• 6.6 常量表达式 (p: 106-107)

• C99 标准 (ISO/IEC 9899:1999)

• 6.6 常量表达式 (p: 95-96)

• C89/C90 标准 (ISO/IEC 9899:1990)

• 3.4 CONSTANT EXPRESSIONS

另请参阅

C++ 文档中的 常量表达式