从 constexpr 返回对象？

Question

如何从 constexpr 函数返回对象？根据this 你不能使用new 但那我该怎么做呢？有可能吗？我想使用函数的参数来初始化一个对象并返回它，但似乎无法弄清楚如何。

例子：

struct Test {
    int a;
    constexpr Test (int b): a(b) {};
    Test(const Test& a);
};

Test::Test(const Test& t) {
    this->a = t.a;
}

constexpr Test set_test(int a) {
    return Test(a);
}

int main() {
    return 0;
}

Answer 1

我对暴露的示例代码做了一点补充，以利用 set_test() 并防止优化死代码：

#include <iostream>

struct Test {
    int a;
    constexpr Test (int b): a(b) {};
    Test(const Test& a);
};

Test::Test(const Test& t) {
    this->a = t.a;
}

constexpr Test set_test(int a) {
    return Test(a);
}

int main() {
  std::cout << "set_test(1).a: " << set_test(1).a << std::endl;
    return 0;
}

这在ideone 中运行良好。

声明使用C++ (gcc 6.3)。

因此，我正在寻找另一个在线编译，我可以在其中选择 clang 并找到 Wandbox。

clang HEAD 7.0.0 编译失败。如果我做对了set_test() 尝试使用不是constexpr 的复制构造函数。

因此，我deleted 复制构造函数。现在，它在return Test(a); 中失败了，因为它试图访问已删除的复制构造函数。奇怪……

所以，我终于提供了一个移动构造函数

constexpr Test(Test &&test): a(test.a) { }

作为已删除的复制构造函数的替换。现在，它可以编译并运行了：

#include <iostream>

struct Test {
    int a;
    constexpr Test (int b): a(b) {}
    Test(const Test& a) = delete;
    constexpr Test(Test &&test): a(test.a) { }
};

#if 0
Test::Test(const Test& t) {
    this->a = t.a;
}
#endif // 0

constexpr Test set_test(int a) {
    return Test(a);
}

int main() {
  std::cout << "set_test(1).a: " << set_test(1).a << std::endl;
    return 0;
}

输出：

Start

set_test(1).a: 1

0

Finish

Wandbox 上的生活演示。

---

出于好奇，我再次修改了示例以尝试将复制构造函数设置为 constexpr 是否也能解决问题。确实如此。

Wandbox 上的生活演示。

Answer 2

你可以有一个参数化 constexpr 某种类型的函数 T 返回一个类型为 T 的值，T 是一个用户定义的类。简单例子：

#include <iostream>

struct A {
private:
    int x;
public:
    constexpr A(int x) : x(x) {};
    void print() {
        std::cout << x;
    }
};

constexpr A foo(int p) {
    A temp{ p };
    return temp;
}

int main() {
    A o = foo(123);
    o.print();
}

constexpr 函数的全部意义在于它的返回类型满足constant expression 的要求。