constexpr и изменяемый член и неявный copy-ctor

Question

Следующий код компилируется в clang 7+, но не в 5 & 6 (с c ++ 17 и c ++ 14). Проблема для clang 5 и 6, по-видимому, заключается в том, что неявное копирование ctor читает с изменяемого члена x.

Кто-нибудь может сказать мне, если вся конструкция соответствует стандарту (c ++ 17), или если программа плохо сформирована? Или произошло изменение в стандарте, касающемся неявного copy-ctor, который не мог быть реализован в более ранних версиях clang?

struct Foo {

    int a;
    mutable int x{};

    constexpr Foo() : a(0) {}

    //constexpr Foo(const Foo& other) : a(other.a) {} // <- with this line it works on Clang 5 & 6, too
};

struct FooFactory {

    static constexpr auto create() {
        auto f = Foo{};       
        return f;
    }
};

int main() {

    constexpr Foo f = FooFactory::create();
    ++f.x;
}

Живой код здесь .

Answer 1

Это правильно сформированная программа на C ++ 17. Функция constexpr, конечно, может читать (и записывать) непостоянные переменные:

constexpr int f(int i) {
  int j=i;
  ++j;
  return i+j;  // neither is a constant expression
}

Правило состоит в том, что все, что проверяется в константном выражении, должно быть либо константа или начала жизни во время вычисления выражения. В вашем случае время жизни create f.x явно начинается в оценке константного выражения, которое является инициализация из main '* f. Однако верно, что ни один объект Foo не может быть скопирован с помощью константного выражения, которое также не создает этот объект, независимо от того, является ли он constexpr.

. Единственная другая проблема-кандидат - это если конструктор копирования не был constexpr, но эти требования очень слабые . Единственные релевантные: инициализировать каждый (не вариантный) член, что, безусловно, выполняется, и использовать его как минимум в одном константном выражении, которое было продемонстрировано.

Answer 2

Код плохо сформирован. Для справки приведен упрощенный код, который не работает на всех компиляторах:

struct Foo {
    int a;
    mutable int x{};
    constexpr Foo() : a(0) {}

};

int main() {
    constexpr Foo f;
    constexpr Foo f1 = f;
}

Согласно [expr.const] 7.7,

Переменная может использоваться в константных выражениях после его инициализирующее объявление встречается, если это переменная constexpr,

или ... (3.5) неизменяемый подобъект или ссылочный член любого из вышеперечисленных.

Это дисквалифицирует конструкторы копирования по умолчанию.