C++11 - constexpr 上的 bad_alloc

Question

带有位掩码的数组非常流行，通常它们编写起来很乏味，而且它们使代码的可读性降低，我想用constexpr 生成它们，这是我的尝试

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <vector>
#include <utility>

typedef uint32_t myT;

template <typename T>
constexpr std::vector<T> vecFarm(T &&lower, T &&upper, T &&step) {
  // std::cout << lower << " " << upper << " " << step << "\n";
  std::vector<T> v;
  if (lower < upper) {
    for (T count = lower; count < upper; count += step) {
      v.push_back(count);
    };
  }
  return (v);
}

int main() {

  std::vector<myT> k(std::move(vecFarm(myT(0), ~(myT(0)), myT(256)))); //why
  // this doesn't work ?
  // std::vector<myT> k(std::move(vecFarm(myT(0), ((~(myT(0))) >> 16), myT(256))));
  // but this one works
  // let's see what we got
  for (const auto &j : k) {
    std::cout << j << " ";
  }
  std::cout << "\n";

  return (0);
}

我使用了std::move，未命名的对象和constexpr，这段代码编译得很好

g++-4.8 -O3 -std=c++11 -pthread -Werror -Wall -Wextra

但由于bad_alloc，它在运行时失败，我可以看到我的“小”应用程序分配了大量空间。

也许错误很大，我看不到，但为什么这不起作用？

为什么我的应用程序在运行时进行分配？不应该在编译时计算所有内容吗？我期待这可能会在编译时而不是在运行时失败。

Answer 1

std::bad_alloc 通常意味着它无法分配更多内存。将您的代码更改为以下内容会告诉您原因：

for (T count = lower; count < upper; count += step) {
    std::cout << "count:" << count << "\n";
    std::cout << "upper:" << upper << "\n";
};

当我测试它时，这会在第一个循环中打印以下内容：

count:0
upper:4294967295

换句话说，在 count < upper 失败和 for 循环停止之前，您还有很长的路要走，尤其是因为您每次只添加 256。

此外，为了在编译时评估 constexpr 函数，存在某些 conditions it has to fullfil。例如，its return type must be LiteralType，你的函数返回std::vector，同样，exactly one return statement that contains only literal values, constexpr variables and functions.，你有一个复合语句。因此，您的函数无法在编译时进行评估。

另外，请注意，如果您不满足这些条件，constexpr 限定符将被忽略，但如果您打开 -pedantic，它应该可以为您提供更好的诊断。