Question

我偶然发现constexpr模板函数调用非constexpr函数：由于非constexpr set 的调用，但 foo 编译，下面的代码片段 bar 无法按预期编译。谁能告诉我 foo 编译的原因？

template<class T>
void set(T& x){
    x++;
}

template<class T>
constexpr void foo(T& x){
    set<T>(x);
}

constexpr void bar(int& x){
    set<int>(x);
}

void bar(){
    int x = 5;
    foo(x);
    bar(x);
}

编译器无法使用错误进行编译：

<source>: In function 'constexpr void bar(int&)':
<source>:12:13: error: call to non-constexpr function 'void set(T&) [with T = int]'
     set<int>(x);
     ~~~~~~~~^~~
Compiler returned: 1

编辑：附加的编译器错误和改写的问题。这里没有副作用。

如下面的bolov和Rekete1111所述，模板将在稍后进行评估。当不满足constexpr限制时，constexpr模板函数成为某种半constexpr函数。下一个代码片段的-Og编译结果显示，constexpr foo 将被优化，而公共 foo2 不会同时不满足constexpr函数的要求（可能是constexpr的 inline 含义的结果）：

template<class T>
void set(volatile T& x){
    x++;
}

template<class T>
constexpr void foo(T& x){
    set<T>(x);
}

template<class T>
void foo2(T& x){
    set<T>(x);
}

void bar(){
    int x = 5;
    foo(x);
    foo2(x);
}

编译结果：

void set<int>(int volatile&):
  ldr r3, [r0]
  add r3, r3, #1
  str r3, [r0]
  bx lr
void foo2<int>(int&):
  push {r4, lr}
  bl void set<int>(int volatile&)
  pop {r4, lr}
  bx lr
bar():
  push {r4, lr}
  sub sp, sp, #8
  add r4, sp, #8
  mov r3, #5
  str r3, [r4, #-4]!
  mov r0, r4
  bl void set<int>(int volatile&)
  mov r0, r4
  bl void foo2<int>(int&)
  add sp, sp, #8
  pop {r4, lr}
  bx lr

Answer 1

这是因为foo是一个功能模板而bar是一个功能。

对于一个函数（例如bar）是constexpr，它必须满足所有constexpr规则（从标准变为标准）并且在函数的定义中检查。如果不满足这些规则，则会收到错误。

对于函数模板，因为您只有一个模板来生成函数，所以您无法强制执行constexpr的规则。例如。在您的示例中，在模板定义时，您不知道set<T>(x)是否为constexpr，因为您可能有set的一些模板实例，这些实例是constexpr，而其他模板实例是{ {1}}哪些不是。因此，您无法检查set是否符合foo的要求。您只能检查constexpr的具体实例，如果foo是constexpr， foo<int>或foo<char>等。

C ++通过允许constexpr不加选择地使用函数模板来处理这种情况。但是，如果模板的实例化不符合constexpr的要求，则允许，但不允许在常量表达式中使用特化。

您可以通过示例中稍微修改过的代码来看到这一点：

auto set(int a) { return a; }
constexpr auto set(char a) { return a; }

template<class T>
constexpr auto foo(T x){
    return set(x);
}

auto test()
{
    auto x = foo(24); // foo<int>  OK, no error
    //constexpr auto cx = foo(24) // foo<int> compiler error

    auto y = foo('a'); // foo<char> OK, no erro
    constexpr auto y = foo('a'); // foo<char> OK
}

§7.1.5[dcl.constexpr]


如果constexpr函数模板的实例化模板特化或类模板的成员函数无法满足   constexpr函数或constexpr构造函数的要求，   该专业化仍然是constexpr功能或constexpr   构造函数，即使调用这样的函数也不能出现在   不断表达。如果没有模板的专业化   满足constexpr函数或constexpr的要求   构造函数在被视为非模板函数或构造函数时，   模板格式不正确;无需诊断。

从constexpr模板函数调用non constexpr

1 个答案: