Clang、std::next、libstdc++ 和 constexpr-ness

Question

取以下代码：

#include <array>

constexpr std::array<int, 10> a{};
static_assert(std::next(std::begin(a)) == std::begin(a) + 1);

使用 -std=c++17 GCC 可以完美地编译它，但 Clang 抱怨该表达式不是整型常量表达式。看起来问题出在 std::next 上，但是在 C++17 中应该是 constexpr。

然而，std::next 在标准库中，而不是在编译器本身中，因此发生了一些奇怪的事情。为了让事情变得更好，如果您将 -stdlib=libc++ 传递给 Clang，该示例将完美编译。

这是怎么回事？谁对谁错？

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这个问题似乎与 clang toolchain-ed 在 godbolt 中针对 GCC 7.2 有关。如果将 --gcc-toolchain=/opt/compiler-explorer/gcc-snapshot 参数添加到命令行，一切都会完美无缺。（感谢@einpoklum 向 godbolt 报告了这个问题——我的速度变慢了；））

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对于那些认为旧编译器应该适用于实际标准的人来说，很抱歉，这种考虑毫无意义。我说的是 GCC 和 Clang 的最新版本。并且问题在两者的主干版本中都可以重现。较旧的编译器与此问题无关（相反，MSVC 行为会很有趣）。

Answer 1

在 Wandbox 中编译

#include <array>

int main()
 {
   constexpr std::array<int, 10> a{};
   static_assert(std::next(std::begin(a)) == std::begin(a) + 1);
 }

使用 clang++ 4.0.1 和命令行

clang++ prog.cc -Wall -Wextra -std=c++1z

我收到错误

prog.cc:6:18: error: static_assert expression is not an integral constant expression
   static_assert(std::next(std::begin(a)) == std::begin(a) + 1);
                 ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
prog.cc:6:18: note: non-constexpr function 'next<const int *>' cannot be used in a constant expression
/opt/wandbox/clang-4.0.1/include/c++/v1/iterator:599:1: note: declared here
next(_InputIter __x,
^
1 error generated.

但使用 clang++ 5.0.0（或 6.0.0 或 7.0.0 HEAD）编译

clang++ prog.cc -Wall -Wextra -std=c++17

所以clang++ 4.0.1对C++17的支持似乎很低（and/or clang++使用的库），在以下版本中更正。

-- 编辑--

问题已在 gobold.

中针对 clang++ 5.0.0 和 clang++ 6.0.0 得到确认（参见 einpoklum 的回答）

所以我想问题是 libstdc++ 的版本：似乎 gobold 正在使用一个版本（我想是旧版本），而 std::next() 不是定义为 constexpr，其中 wandbox 使用的版本 std::next() 是 constexpr。

Answer 2

使用 GodBolt.org 上的 Clang 6.0.0 和 5.0.0 版本，您的代码确实 fail to compile。但是 - 在我的系统（Lubuntu 17.10）上使用 clang 5.0.0-3，它似乎编译没有错误。

这是一种奇怪的行为。因此，也许不是您问题的最佳答案，但面对这样的事情，我会在 bugs.llvm.org 上报告它，看看 clang/LLVM 开发人员怎么说。

Clang、std::next、libstdc++ 和 constexpr-ness

Clang, std::next, libstdc++ and constexpr-ness

c++

c++17

constexpr

static-assert