不能在常量表达式中使用 constexpr 函数的函数参数

Question

考虑以下代码：

static constexpr int make_const(const int i){
    return i;
}

void t1(const int i)
{
    constexpr int ii = make_const(i);  // error occurs here (i is not a constant expression)
    std::cout<<ii;
}

int main()
{
   t1(12);
}

为什么我在 make_const 调用时出错？

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更新

但是这个有效：

constexpr int t1(const int i)
{
    return make_const(i);
}

但是，这不是：

template<int i>
constexpr bool do_something(){
    return i;
}

constexpr int t1(const int i)
{
    return do_something<make_const(i)>();   // error occurs here (i is not a constant expression)
}

Answer 1

constexpr

函数和

constexpr

变量是相关的，但又是不同的东西。

constexpr

变量是保证其值在编译时可用的变量。

A

constexpr

函数是一个函数，如果使用

constexpr

参数求值，则 and 在执行期间表现“正确”，将在编译时求值。

如果将非

constexpr

int

传递给

constexpr

函数，它不会神奇地使其在编译时进行评估。但是，它将被允许通过自身传递其输入参数的

constexpr

（普通函数不能这样做）。

函数上的

constexpr

是文档和对它们的编写方式的限制以及对编译器的说明的混合。

其背后的原因是允许在编译时和运行时评估相同的函数。如果传递运行时参数，则它是一个运行时函数。如果传递

constexpr

参数，则可以在编译时对其进行评估（如果在某些上下文中使用，则将进行评估）。

请注意，

consteval

可能是您正在寻找的功能。但也许不是。

您会收到错误，因为通过传入运行时值，您无法获取编译时值。

有一些方法可以解决这个问题。我最喜欢的是

std::variant

的

std::integer_constant

；您可以选择哪个在运行时处于活动状态，然后

std::visit

来获取编译时间常数。缺点是这可以很容易地生成大量代码。

template<auto I>
using constant_t=std::integral_constant<decltype(I),I>;
template<auto I>
constexpr constant_t<I> constant_v={};
template<auto...Is>
using var_enum_t=std::variant<constant_t<Is>...>;
template<class Indexes>
struct var_enum_over;
template<class Indexes>
using var_enum_over_t=typename var_enum_over<Indexes>::type;
template<class T,T...ts>
struct var_enum_over<std::integral_sequence<T,Is...>>{
  using type=var_enum_t<Is...>;
};
template<std::size_t N>
using var_index_t=var_enum_over_t<std::make_index_sequence<N>>;

template<std::size_t N>
var_index_t<N> var_index(std::size_t I){
  constexpr auto table=[]<std::size_t...Is>(std::index_sequence<Is...>)->std::array<N,var_index_t<N>>{
    return { var_index_t<N>(constant_v<Is>)..., };
  }(std::make_index_sequence<N>{});
  if (I>=N) throw 0; // todo: something better
  return table[I];
}

（可能有错别字）。

现在您可以：

auto idx=var_index<5>(3/* 3 can be runtime */);
std::visit([](auto three){
  // three is a compile time value here
}, idx);

Answer 2

const

和

constexpr

之间的一个重要区别是

constexpr

可以在编译时评估。通过编写

constexpr int ii = make_const(i);

，您可以告诉编译器该表达式将在编译时求值。由于

i

是在运行时评估的，因此编译器无法执行此操作并给出错误。

Answer 3

constexpr

函数。 Constexpr 期望参数在编译时已知。