constexpr 链表 - 从 const X* 到 X* 的无效转换

Question

这是我尝试创建一个简单的 constexpr 链表 -

struct Node
{
    constexpr Node(const int n, Node const* next = nullptr)
        : value(n), next(next) {}
    constexpr Node push(const int n) const { return Node(n, this); }

    int value;
    Node const* next;
};

constexpr auto getSum(Node n) {
    int sum = 0;
    Node *current = &n;
    while(current != nullptr) {
        sum += current->value;
        current = current->next;
    }
    return sum;
}

int main() {
    constexpr Node a(0);
    a.push(1);
    a.push(22);
    constexpr auto result = getSum(a);
    return result;
}

在编译这个程序时，出现如下错误

prog.cc: In function 'constexpr auto getSum(Node)':
prog.cc:16:28: error: invalid conversion from 'const Node*' to 'Node*' [-fpermissive]
         current = current->next;
                   ~~~~~~~~~^~~~
prog.cc: In function 'int main()':
prog.cc:25:35:   in constexpr expansion of 'getSum(a)'
prog.cc:16:28: error: conversion of 'const Node*' null pointer to 'Node*' is not a constant expression

---

我应该如何继续解决这个问题并生成这样的链表？这是Wandbox Link在线查看执行。

Answer 1

直接错误很容易修复：

  Node const *current = &n;
  //   ^^^^^

抱怨是current = current->next; 将Node const* 分配给Node *，所以不要那样做。

这样做将使您的程序编译但打印0，因为push 都不会调用修改后的a。您也不能将push 的结果存储为constexpr，因为自动局部变量a 的地址不是常量表达式。

但是，您可以形成一个临时节点的链表并立即使用它：

constexpr auto result = getSum(a.push(1).push(22).push(19)); // OK, 42

Answer 2

正如@hg_git 在您帖子的评论中指出的那样，constexpr 链接列表是不可能的。

我清理了你的代码有一个有用的错误。

#include <iostream>

struct Node
{
    constexpr Node(const int n, Node * next = nullptr)
        : value(n), next(next) {}
    constexpr Node push(const int n) { return Node(n, this); }

    int value;
    Node * next;
};

constexpr auto getSum(Node n) {
    int sum = 0;
    Node *current = &n;
    while(current != nullptr) {
        sum += current->value;
        current = current->next;
    }
    return sum;
}

int main() {
    constexpr Node a(0);
    a.push(1);
    a.push(22);
    constexpr auto result = getSum(a);
    return result;
}

给这个

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:25:13: error: passing 'const Node' as 'this' argument discards qualifiers [-fpermissive]
     a.push(1);
             ^
main.cpp:7:20: note:   in call to 'constexpr Node Node::push(int)'
     constexpr Node push(const int n) { return Node(n, this); }
                    ^~~~
main.cpp:26:14: error: passing 'const Node' as 'this' argument discards qualifiers [-fpermissive]
     a.push(22);
              ^
main.cpp:7:20: note:   in call to 'constexpr Node Node::push(int)'
     constexpr Node push(const int n) { return Node(n, this); }

如您所见，即使关键字const 不存在，const 参数仍然存在一些问题。这是因为 constexpr 是在编译时计算的。从而使它们在运行时不可变。

链表可以在运行时改变；如果您为每个示例添加或删除一个节点。 所以constexpr在这种情况下不是正确的选择。

编辑： 这是您的代码的live demo，从constexpr 清除。我添加了一些评论，如果您不了解行或功能，请随时询问。