switch 语句中预期的常量表达式惨败

Question

假设我有一个像这样定义的类“Code”，用户指定类型转换为 int：

class Code
{
public:    
    int code;
    std::string description;

    Code (const int c, const std::string& d) : code(c), description(d) { ; }

    operator int() const { return code; }
};

以及使用代码类的第二个类“Master”：

class Master
{
public:
    Code master_code;
};

以及一堆预先指定的代码，如下所示：

const Code CODE_ONE    (1, "This is code one");
const Code CODE_TWO    (2, "This is code two");
const Code CODE_THREE  (3, "This is code three");

人们会认为（即我认为）可以这样使用它：

Master master_obj;
switch (master_obj.master_code)
{
    case CODE_ONE:
        // ...
        break;

    case CODE_TWO:
        // ...
        break;

    case CODE_THREE:
        // ...
        break;

    default:
        // ...
}

由于自动类型转换为 int，但情况显然并非如此。 GCC 告诉我 CODE_ONE、CODE_TWO 和 CODE_THREE“不能出现在常量表达式中”。

顺便说一句，这也不起作用：

Master master_obj;
switch (master_obj.master_code)
{
    case CODE_ONE.code:
        // ...
        break;

    case CODE_TWO.code:
        // ...
        break;

    case CODE_THREE.code:
        // ...
        break;

    default:
        // ...
}

上面返回完全相同的错误：除了“'.'之外，“'CODE_ONE'不能出现在常量表达式中”。不能出现在常量表达式中”。

但这确实有效：

Master master_obj;
switch (master_obj.master_code)
{
    case 1:
        // ...
        break;

    case 2:
        // ...
        break;

    case 3:
        // ...
        break;

    default:
        // ...
}

所以 CODE_ONE 等不能解析为常量表达式？这看起来很奇怪……还是我做错了什么？

Answer 1

开关标签必须是编译时常量。在运行时创建 CODE_XXX 对象之后，您要比较的值才可用。

Answer 2

switch case 语句的 case 标签应该是编译时常量并且应该是完整的。 CODE_ONE、CODE_TWO 等不是编译时积分常量。

参考6.4.2/2

Answer 3

CODE_ONE、...等被定义为 const 的事实并不意味着它们实际上是常量表达式。 const 所做的只是“尝试”并强制这些类实例不会按照 const 定义的规则进行更改。最后，类（或结构）实例永远不会被视为完全常量表达式，因为它是动态对象。

switch 语句需要的是一个“编译时常量表达式”，对于 C++98 的所有意图和目的来说，它是一个 int 文字或枚举值（最后也是 int 文字）。

C++0x' constexpr 可以让你做更复杂的事情，比如使用常量函数，但不是您所要求的。

Answer 4

switch 语句中的标签必须是“整数常量表达式”（第 6.4.2/2 节）。整型常量表达式”定义为 (§5.19/1)：

整型常量表达式只能涉及用常量表达式 (8.5) 初始化的整型或枚举类型的文字 (2.13)、枚举数、const 变量或静态数据成员、整型或枚举类型的非类型模板参数以及 sizeof表达式。浮点文字 (2.13.3) 仅在转换为整型或枚举类型时才会出现。只能使用到整型或枚举类型的类型转换。特别是，除了 sizeof 表达式之外，不得使用函数、类对象、指针或引用，并且不得使用赋值、递增、递减、函数调用或逗号运算符。

因此，您不能进行函数调用（包括转换函数），并且数据成员必须是静态的（您的不是静态的）。