Question

constexpr说明符是否暗示函数的noexcept说明符？ Answer到the similar question说＆＃34;是＆＃34;关于inline说明符，但Eric Niebler's article让我想知道当前的可能答案。在我看来，答案取决于使用constexpr函数的上下文：它是常量表达式上下文还是运行时上下文，即在编译时是否已知函数的所有参数。

我希望答案是＆＃34;是＆＃34;，但simple check表明事实并非如此。

constexpr
bool f(int) noexcept
{
    return true;
}

constexpr
bool g(int)
{
    return true;
}

static_assert(noexcept(f(1)));
static_assert(noexcept(g(2))); // comment this line to check runtime behaviour

#include <cassert>
#include <cstdlib>

int
main(int argc, char * [])
{
    assert(noexcept(f(argc)));
    assert(noexcept(g(argc)));
    return EXIT_SUCCESS;
}

Answer 1

不可能不是这种情况，因为并非constexpr函数的每个inovocation都必须能够被评估为核心常量表达式的子表达式。我们只需要一个允许这个的参数值。因此，只要我们有一个不调用该分支的参数值，constexpr函数就可以包含 throw 语句。

这在C ++ 14标准部分7.1.5草案中有所说明constexpr说明符[dcl.constexpr]告诉我们constexpr函数允许的内容：

constexpr函数的定义应满足以下约束条件：



它不应是虚拟的（10.3）;



其返回类型应为文字类型;



其每个参数类型都应为文字类型;



其函数体应为= delete，= default或不包含的复合语句



asm-definition，



goto语句，



试用版，或



非文字类型或静态或线程存储持续时间或其变量的定义   没有进行初始化。

我们可以看到它并不禁止throw，事实上禁止很少，因为Relaxing constraints on constexpr functions提案已成为C ++ 14的一部分。

下面我们看到规则说如果至少存在一个参数值，则constexpr函数是格式良好的，这样它就可以被评估为核心常量表达式的子表达式：

对于非模板，非默认的constexpr函数或非模板，非默认的，非继承的 constexpr构造函数，如果不存在参数值，则调用函数或构造函数可以是核心常数表达式的评估子表达式（5.19），该程序是不正确的;没有需要诊断。

在本段下面我们有以下示例，其中显示了此案例的完美示例：

constexpr int f(bool b)
  { return b ? throw 0 : 0; } // OK
constexpr int f() { return f(true); } // ill-formed, no diagnostic required

所以我们期望以下示例的输出：

#include <iostream>

constexpr int f(bool b)   { return b ? throw 0 : 0; } 

int main() {
    std::cout << noexcept( f(1) ) << "\n" 
              << noexcept( f(0) ) << "\n" ; 
}

是（ see it live with gcc ）：

 0
 1

Visual Studio via webcompiler也会产生相同的结果。正如hvd所说，clang有错误报告noexcept should check whether the expression is a constant expression记录的错误。

缺陷报告1129

Defect report 1129: Default nothrow for constexpr functions问同样的问题：

不允许constexpr函数通过异常返回。这应该被识别，并且声明constexpr而没有显式异常规范的函数应该被视为声明为noexcept（true）而不是通常的noexcept（false）。对于声明constexpr而没有显式异常规范的函数模板，当且仅当在给定实例化上遵守constexpr关键字时，才应将其视为noexcept（true）。

并且回复是：

前提不正确：只有在需要常量表达式的上下文中调用constexpr函数时才禁止异常。用作普通函数，它可以抛出。

并修改了5.3.7 [expr.unary.noexcept]第3段子弹1（另外注意到重点）：

对函数，成员函数，函数指针或成员函数指针的潜在求值call80，它没有非抛出异常规范（15.4 [except.spec]），除非调用是常量表达式（5.20 [expr.const]），

Answer 2

noexcept constexpr的{p> It is said：

如果表达式包含对任何类型的没有非抛出异常规范的函数的调用，则结果为false，除非它是常量表达式。

此外，大约constexpr，it is true：

noexcept运算符总是为常量表达式返回true

在任何情况下，似乎并不意味着noexcept说明符会强制包含表达式的noexcept说明符，因为有人在评论中显示了反例并且您也进行了验证。

无论如何，从文档中，有关constexpr和constexpr int f(int i) { return i == 0 ? i : f(i - 1); } int main() { noexcept(f(512)); return noexcept(f(0)) == noexcept(f(0)); }之间关系的以下有趣说明：

因为noexcept运算符总是为常量表达式返回true，所以它可用于检查constexpr函数的特定调用是否采用常量表达式分支

编辑：GCC示例

感谢@hvd对GCC有关我最后一句话的有趣评论/例子。

上面的代码返回noexcept(f(512))，并警告语句1无效如果声明该声明无效，则返回值将更改为case object。

编辑：clang已知错误

再次感谢@hvd也为this链接，这是关于 clang 中有关问题中提到的代码的一个众所周知的错误。

引用错误报告：

C ++的书，[expr.unary.noexcept] p3：

“如果在潜在评估的上下文中，表达式将包含对函数，成员函数，函数指针或不具有非投掷的成员函数指针的潜在评估调用，则noexcept运算符的结果为false异常规范（15.4），除非调用是常量表达式（5.19）“。

我们没有实施最后一句话。

Answer 3

不，一般情况下不会。

可以在非constepr上下文中调用constexpr函数，在该上下文中允许它抛出异常（当然，除非您手动将其指定为noexcept(true)）。

但是，作为常量表达式的一部分（例如在您的示例中），它的行为应该像指定为noexcept(true)一样（当然，如果对表达式的求值会导致抛出异常）由于程序尚未运行，因此无法调用std::terminate，而是导致编译时错误）。

正如我所料，您的示例不会触发MSVC和g ++的静态断言。我不确定，这是否是铿锵声中的错误，或者我对标准中的某些内容有所了解。

Answer 4

您可以在constexpr函数中抛出异常。它被设计为这样，以便实现者可以向编译器指示错误。请考虑您具有以下功能：

constexpr int fast_sqrt(int x) {
    return (x < 0) ? throw invalid_domain() : fast_sqrt_impl(x);
}

在这种情况下，如果x为负数，我们需要立即停止编译并通过编译器错误向用户指出问题。这遵循了编译器错误优于运行时错误（快速失败）的想法。

C ++标准在（5.20）中说明了这一点：

条件表达式e是核心常量表达式，除非e的评估遵循规则   抽象机器（1.9），将评估以下表达式之一：

- 一个throw-expression（5.17）

constexpr是否暗示noexcept？

4 个答案: