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在 C++ 中，指针值可以是编译时常量。这是真的，否则，非类型模板参数constexpr将不适用于指针。但是，据我所知，静态存储的函数和对象的地址（至少）在链接时而不是编译时是已知的。下面是一个插图：

主文件

#include <iostream>

template <int* p>
void f() { std::cout << p << '\n'; }

extern int a;

int main() {
    f<&a>();
}

a.cpp

int a = 0;

我只是想知道a编译时如何知道的地址main.cpp。我希望有人可以向我解释一下。

特别是，考虑到这个

template <int* p, int* pp>
constexpr std::size_t f() { 
  return (p + 1) == (pp + 7) ? 5 : 10; 
}

int main() {
    int arr[f<&a, &b>()] = {};
}

存储空间应该如何arr分配？

PLUS：这个机制似乎相当强大。即使我启用了Randomized Base Address，也会获得正确的输出。

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编译器不需要知道编译时的值，&a就像它需要函数地址的值一样。

可以这样想：编译器会将您的函数模板&a作为参数实例化并生成“目标代码”（以它用于传递给链接器的任何格式）。目标代码看起来像（它不会，但你明白了）：

func f__<funky_mangled_name_to_say_this_is_f_for_&a>__:
   reg0 <- /* linker, pls put &std::cout here */
   reg1 <- /* hey linker, stuff &a in there ok? */
   call std::basic_stream::operator<<(int*) /* linker, fun addr please? */
   [...]

如果你实例化f<b&>，假设b是另一个全局静态，编译器会做同样的事情：

func f__<funky_mangled_name_to_say_this_is_f_for_&b>__:
   reg0 <- /* linker, pls put &std::cout here */
   reg1 <- /* hey linker, stuff &b in there ok? */
   call std::basic_stream::operator<<(int*) /* linker, fun addr please? */
   [...]

当您的代码要求调用其中任何一个时：

fun foo:
   call f__<funky_mangled_name_to_say_this_is_f_for_&a>__ 
   call f__<funky_mangled_name_to_say_this_is_f_for_&b>__

要调用的确切函数编码在损坏的函数名称中。生成的代码不依赖于&aor的运行时值&b。编译器知道在运行时会有这样的事情（你告诉过它），这就是它所需要的。它会让链接器填补空白（如果你没有兑现承诺，或者对你大喊大叫）。

对于您的补充，恐怕我对 constexpr 规则不够熟悉，但是我告诉我的两个编译器将在运行时评估此函数，据他们说，这会使代码不符合标准。（如果他们错了，那么上面的答案至少是不完整的。）

template <int* p, int* pp>
constexpr std::size_t f() { 
  return (p + 1) == (pp + 7) ? 5 : 10; 
}

int main() {
    int arr[f<&a, &b>()] = {};
}

C++14标准符合模式中的clang 3.5：

$ clang++ -std=c++14 -stdlib=libc++ t.cpp -pedantic
t.cpp:10:10: warning: variable length arrays are a C99 feature [-Wvla-extension]
  int arr[f<&a, &b>()];
         ^
1 warning generated.

GCC g++ 5.1，相同模式：

$ g++ -std=c++14 t.cpp -O3 -pedantic
t.cpp: In function 'int main()':
t.cpp:10:22: warning: ISO C++ forbids variable length array 'arr' [-Wvla]
   int arr[f<&a, &b>()];
于 2015-04-25T15:34:29.947 回答
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据我所知，静态存储和函数的变量在编译时仅作为符号/占位符存储在符号表中。当占位符被解析时，它处于链接阶段。

编译器输出保持占位符不变的机器代码。然后链接器将变量/函数的占位符替换为它们各自的内存位置。所以在这种情况下，如果你只编译 main.cpp 而不编译 a.cpp 并与之链接，你一定会面临链接器错误，你可以在这里看到http://codepad.org/QTdJCgle（我编译了 main.cpp）。仅限cpp）

于 2015-04-25T15:33:14.153 回答