比较两个constexpr指针不是constexpr吗？

我正在寻找一种在编译时将类型映射到数值的方法，理想情况下不使用中建议的哈希this https://stackoverflow.com/a/36122101/2173029 answer.

由于指针可以是constexpr，我尝试过这个：

struct Base{};
template<typename T> struct instance : public Base{};

template<typename T>
constexpr auto type_instance = instance<T>{};

template<typename T>
constexpr const Base* type_pointer = &type_instance<T>;

constexpr auto x = type_pointer<int> - type_pointer<float>; // not a constant expression

gcc 和 clang 都拒绝此代码，因为type_pointer<int> - type_pointer<float>不是常量表达式，请参见here https://godbolt.org/z/MShPiH， 例如。

为什么呢？

我可以理解，两个值之间的差异从一个编译到下一个编译并不稳定，但在一个编译内，它应该是constexpr, IMHO.

两个不指向同一数组或同一对象（包括数组/对象的后一者）的非空指针相减是未定义的行为，请参阅[表达式.添加] https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4659/expr.addC++17 标准（最终草案）的（特别是第 5 段和第 7 段）。

Expressions which would have core undefined behavior^[1] if evaluated are never constant expressions, see [expr.const]/2.6 https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4659/expr.const#2.6.

所以type_pointer<int> - type_pointer<float>不能是常量表达式，因为这两个指针指向不相关的对象。

Since type_pointer<int> - type_pointer<float>不是常量表达式，它不能用于初始化constexpr变量如

constexpr auto x = type_pointer<int> - type_pointer<float>;

尝试使用非常量表达式作为初始化constexpr变量使程序格式错误，并要求编译器打印诊断消息。这就是您看到的错误消息。

基本上，当核心未定义行为出现在纯编译时上下文中时，编译器需要对其进行诊断。

您可以看到，如果指针指向同一个对象，则不会出现错误，例如：

constexpr auto x = type_pointer<int> - type_pointer<int>;

这里的减法是明确定义的，并且初始化器是一个常量表达式。因此代码将编译（并且不会有未定义的行为）。x将有一个明确定义的值0.

请注意，如果您使x non-constexpr编译器将不再需要诊断未定义的行为并打印诊断消息。因此它可能会编译。

减去不相关的指针仍然是不明确的但行为不仅未指定行为。因此，您将失去对最终程序的功能的任何保证。这不仅意味着您将获得不同的值x在代码的每次编译/执行中。

^{[1] Core undefined behavior here refers to undefined behavior in the core language, in contrast with undefined behavior due to use of the standard library. It is unspecified whether undefined behavior as specified for the library causes an (otherwise constant) expression to not be a constant expression, see final sentence before the example in [expr.const]/2 https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4659/expr.const#2.22.}