为什么链接器在下面的代码中没有发出错误？

Question

我在here下面找到了这个例子。显然，片段中的注释是错误的，因为变量S::x被表达式&S::x使用。

struct S { static const int x = 1; };
void f() { &S::x; } // discarded-value expression does not odr-use S::x
int main(){
    f();
}

见live example

我知道编译器不需要发出这样的错误，因为[basic.def.odr]/10说“不需要诊断”。但是为什么链接器不会发出关于未定义变量S::x的错误，就像在下面的代码中那样？

#include<iostream>
struct S { static const int x = 1; } s;

int main() {
    std::cout << &s.x << '\n';
}  

见live example。

Answer 1

但是为什么链接器不会发出关于未定义变量S :: x的错误，就像在下面的代码中一样？

因为它只是简单优化了！从不使用结果且没有副作用的表达式将被忽略。被忽略的东西一定不能被联系起来。根本没有引用变量的代码，如果它的地址被采用但是没有被使用。

如您的wandbox示例所示，编译器会发出正确的诊断：“表达式结果未使用”。

未使用的代码以后不会导致链接器错误;）

您的第二个示例使用值（var的地址），因此需要评估表达式。这会向链接器发送代码，其中无法在任何地方找到地址的符号。

Answer 2

你问：

[为什么]链接器不发出错误？

虽然说：

[basic.def.odr]/10说“不需要诊断”

您可以在“无需诊断”中回答您自己的问题。不遵守odr规则是Undefined Behavior，链接器可能引发错误或构建4D version of Tetris，它仍然可以通过规格！

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并澄清关于&S::x使用或不使用x：

变量x，其名称显示为潜在评估表达式ex，由ex使用，除非将lvalue-to-rvalue转换应用于x，产生一个不调用任何非平凡函数的常量表达式，如果x是对象，ex是表达式e的潜在结果集合的元素，其中左值到左值的转换应用于e，或者e是丢弃值表达式。

对象的地址永远不是常量表达式。 S::x在&S::x中使用过。

为了证明最后的断言：

[expr.const]/6

常量表达式是glvalue核心常量表达式，它指的是一个实体，它是一个常量表达式的允许结果（如下定义），或一个prvalue核心常量表达式，其值满足以下约束条件[...]

和

[expr.const]/2.7

2）表达式e是核心常量表达式，除非根据抽象机器的规则评估e将评估以下表达式之一： [...] 2.7）左值到右值的转换，除非它适用于

（以下几点均不适用:)

2.7.1）一个非整数或枚举类型的非易失性glvalue，它引用一个完整的非易失性const对象，具有前面的初始化，用常量表达式初始化，或者 2.7.2）一个非易失性glvalue，它引用字符串文字的子对象，或 2.7.3）非易失性glvalue，它指的是用constexpr定义的非易失性对象，或者指的是这种对象的非可变子对象，或者 2.7.4）文字类型的非易失性glvalue，指的是一个非易失性对象，其生命周期始于e的评估范围内;

Answer 3

显然，片段中的注释是错误的，因为变量S::x被表达式&S::x使用。

然后那个表达式被丢弃在位底上。 &S::x;不是ODR使用的。一旦[basic.def.odr]第3段的变体读取（大胆强调我的）：

变量x的名称显示为潜在评估的表达式ex由ex使用，除非将lvalue-to-rvalue转换应用于x，产生一个不调用任何非平凡函数的常量表达式，如果x是一个对象，ex是表达式e的潜在结果集合的元素，其中左值到右值的转换应用于e，或者e是丢弃值表达式。

section[expr]第11段涵盖了废弃值表达的概念：

在某些情况下，表达式仅出现其副作用。这种表达式称为丢弃值表达式。计算表达式并丢弃其值。不应用数组到指针和函数到指针的标准转换。当且仅当表达式是volatile限定类型的glvalue并且它是以下之一时，才应用左值到右值转换：

• （表达式），其中expression是这些表达式之一，
• ID-表达，
• 下标，
• 班级成员访问，
• 间接，
• 指向成员的操作，
• 条件表达式，其中第二个和第三个操作数都是这些表达式之一，或者
• 逗号表达式，其中右操作数是这些表达式之一。

语句&S::x;是一个丢弃值表达式，不需要左值到右值的转换，因此无需转换。该声明可能也不存在，因此就ODR使用而言并不存在。

这个指标可以通过将S::x定义为volatile而不是const来改变，并试图在位底上放下S::x：

struct S { static volatile int x; };
void f() { S::x; } // This discarded-value expression does odr-use S::x
int main(){
    f();
}

上面使用--std=c++03编译（但有关于丢弃表达式的警告）与GNU的C ++编译器/链接器，但无法使用--std=c++11或更高版本编译/链接。关于C ++抽象机的工作原理，C ++ 11增加了很多。尽管S::x;仍然是一个丢弃的值表达式，但S::x现在是volatile，要求编译器在将结果丢弃到位底之前应用左值到右值的转换。

将上面的S::x更改为&S::x并再次编译该程序（但再一次警告丢弃的表达式）。即使S::x是易变的，它的地址也不是。