constexpr decltype

Question

我最近在这里问了一个问题 (Detecting instance method constexpr with SFINAE)，我尝试在编译时进行一些 constexpr 检测。最终，我发现可以利用noexcept 来做到这一点：任何常量表达式也是noexcept。所以我把以下机器放在一起：

template <class T>
constexpr int maybe_noexcept(T && t) { return 0; }
...
constexpr bool b = noexcept(maybe_noexcept(int{}));

这行得通，b 如您所愿，因为零初始化 int 是一个常量表达式。它在应该的时候也正确地产生零（如果我将 int 更改为其他适当的类型）。

接下来，我想检查一下constexpr 是否可以移动构造。所以我这样做了：

constexpr bool b = noexcept(maybe_noexcept(int(int{})));

同样，这适用于int 或用户定义的类型。但是，这会检查该类型是否同时具有 constexpr 默认构造函数和 constexpr 移动构造函数。因此，为了解决这个问题，我尝试更改为 declval：

constexpr bool b = noexcept(maybe_noexcept(int(declval<int>())));

这导致b 在 gcc 5.3.0 中为假（不能使用 clang 来处理任何这些问题，因为 clang 不能正确地生成常量表达式 noexcept）。没问题，我说，一定是因为declval（很有趣）没有标记为constexpr。所以我写了我自己的幼稚版本：

template <class T>
constexpr T&& constexpr_declval() noexcept;

是的，与标准库的做法相比，这很幼稚，因为它会阻塞 void 和其他可能的东西，但现在还好。所以我再试一次：

constexpr bool b = noexcept(maybe_noexcept(int(constexpr_declval<int>())));

这仍然不起作用，b 总是错误的。为什么这不被视为常量表达式？这是编译器错误，还是我不了解constexpr 的基本知识？ constexpr 和未评估的上下文之间似乎存在一些奇怪的交互。

Answer 1

constexpr 必须定义表达式。你的没有定义，所以在这种情况下int(constexpr_declval<int>()) 不是constexpr。

这意味着maybe_noexcept(int(constexpr_declval<int>())) 不是constexpr，所以也不是noexcept。

并且编译器正确返回false。

您也不能在 constexpr 中调用 UB。

我想不出一种方法来使constexpr 引用任意数据。我正在考虑将对齐存储的constexpr 缓冲区重新解释为对数据类型的引用，但在许多情况下这是 UB，因此不是-constexpr。

一般来说，这是不可能的。假设你有一个类，它的状态决定方法调用是否为constexpr：

struct bob {
  int alice;
  constexpr bob(int a=0):alice(a) {}
  constexpr int get() const {
    if (alice > 0) throw std::string("nope");
    return alice;
  }
};

现在，是bob::get constexpr 还是不是？如果你有一个 constexpr bob 是用一个非正数 alice 构造的，并且......如果没有，那就不是。

你不能说“假设这个值是constexpr，然后告诉我某个表达式是否是constexpr”。即使可以，它也不能解决一般问题，因为constexpr 参数的状态 可以改变，如果表达式是constexpr 或不是！

更有趣的是，bob().get() 是 constexpr，而 bob(1).get() 不是。所以你的第一次尝试（默认构造类型）甚至给出了错误的答案：你可以测试，然后执行操作，操作将失败。

对象实际上是方法的一个参数，没有所有参数的状态，你无法确定一个函数是否为constexpr。

确定表达式是否为constexpr 的方法是在constexpr 上下文中运行它并查看它是否有效。