c++ - constexpr 中的字节顺序

Question

我想创建一个返回系统字节序的 constexpr 函数，如下所示：

constexpr bool IsBigEndian()
{
    constexpr int32_t one = 1;
    return (reinterpret_cast<const int8_t&>(one) == 0);
}

现在，由于函数将在编译时而不是在实际的目标机器上执行，C++ 规范提供什么保证来确保返回正确的结果？

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没有任何。事实上，这个程序是错误的。来自 [expr.const]：

条件表达式 e 是一个核心常量表达式，除非按照抽象机 (1.9) 的规则对 e 的求值将求值以下表达式之一：
— [...]
— a reinterpret_cast。
— [...]

并且，来自 [dcl.constexpr]：

对于既不是默认值也不是模板的constexpr函数或constexpr构造函数，如果不存在参数值，则函数或构造函数的调用可以是核心常量表达式 (5.20) 的求值子表达式，或者对于构造函数，是常量初始值设定项对于某些对象（3.6.2），程序格式错误；无需诊断。

这样做的方法只是希望您的编译器足够好，可以为您的机器的字节序提供宏。例如，在 gcc 上，我可以使用__BYTE_ORDER__：

constexpr bool IsBigEndian() {
#if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
    return false;
#else
    return true;
#endif
}

score 2 · Accepted Answer

正如 Barry 所说，您的代码不是合法的 C++。然而，即使你拿走了这constexpr部分，它仍然不是合法的 C++。您的代码违反了严格的别名规则，因此代表未定义的行为。

事实上，在 C++ 中没有办法在不调用未定义行为的情况下检测对象的字节顺序。将其转换为 achar*不起作用，因为该标准不需要大端或小端顺序。因此，虽然您可以通过一个字节读取数据，但您将无法从该值合法地推断出任何内容。

并且通过 aunion键入双关语失败，因为您根本不允许union在 C++ 中通过 a 键入双关语。即使你这样做了......再次，C++ 不会将实现限制为大端或小端顺序。

因此，就 C++ 作为标准而言，无论是在编译时还是运行时，都无法检测到这一点。

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