局部常量变量不是 constexpr 可评估的，但不知道为什么答案

【问题标题】：Local constant variable is not constexpr evaluatable, but can't figure out why局部常量变量不是 constexpr 可评估的，但不知道为什么
【发布时间】：2019-03-26 09:19:00
【问题描述】：

我正在尝试将 int 作为参数并单独对其字节进行操作，例如采用 0xDEADF00D 并逐个处理每个字节：0xDE 0xAD 0xF0 0x0D

为此，我完成了以下代码：

template <int state, int seed>
constexpr static uint32_t CalculateRandomFromState()
{
    const char bytes[4] = {
        (state >> 24) & 0xFF,
        (state >> 16) & 0xFF,
        (state >> 8) & 0xFF,
         state & 0xFF,
    };

    constexpr auto value = Compiletime::Hash<seed, sizeof(bytes)>(bytes);

    return value;
}

HashFn的sig是：

template <const uint32_t seed, const uint32_t size = NULL>
constexpr uint32_t Hash(const char* message)

编译失败：

错误 C2131：表达式未计算为常量

注意：失败是由在其生命周期之外读取变量引起的

注意：查看“字节”的用法

我在 StackOverflow 上阅读过关于参数可能无法在编译时评估的主题，（这就是我将大部分参数切换到模板变量的原因，因此可以 100% 保证它们是编译时的）但在这种情况下，为什么它给出错误似乎不合逻辑。 bytes 的值取决于编译时的值，字节也是常量。

为什么它会超出它的生命周期？如果我说 "somestring" 而不是变量 bytes 那么它编译完美。这里有什么不可评估的常量？

【问题讨论】：

你可以制作一个minimal reproducible example 以便它可以被复制吗？另外你使用的是哪个版本的 VS 和 MSVC？
变量 bytes 是 const 但不是 constexpr。每次调用CalculateRandomFromState 时都会创建、重新创建和初始化它。你能改成constexpr吗？那么也许你也可以将它作为模板参数传递？
Can't reproduce.
@Someprogrammerdude 不是隐含的constexpr 因为是const 并且有一个constexpr 的初始值吗？
@HolyBlackCat - 当您实际 attempt to compute the hash 时出现错误。

标签： c++ visual-c++ c++17 constexpr

【解决方案1】：

constexpr 在函数声明中不需要所有求值路径都指向常量表达式。函数调用的结果是否为constexpr 取决于输入参数。

假设您的 Hash 函数如下所示：

template <uint32_t seed, uint32_t size>
constexpr uint32_t Hash(const char* message)
{
    uint32_t rc = seed;
    for (uint32_t i = 0; i < size; ++i)
        rc += message[i];
    return rc;
}

如果message 是一个常量表达式，这将计算为一个常量表达式。

但是你用一个非常量表达式调用它：

    const char bytes[4] = {
        (state >> 24) & 0xFF,
        (state >> 16) & 0xFF,
        (state >> 8) & 0xFF,
         state & 0xFF,
    };

    constexpr auto value = Compiletime::Hash<seed, sizeof(bytes)>(bytes);

每次调用Hash(bytes) 时，bytes 都可能有不同的地址。

您可以通过简单地声明 bytes constexpr 来使其工作：

template <int state, int seed>
constexpr static uint32_t CalculateRandomFromState()
{
    constexpr char bytes[4] = {
        (state >> 24) & 0xFF,
        (state >> 16) & 0xFF,
        (state >> 8) & 0xFF,
         state & 0xFF,
    };

    constexpr auto value = Compiletime::Hash<seed, sizeof(bytes)>(bytes);

    return value;
}

【讨论】：