在 lambda 中捕获的 constexpr 变量失去了它的 constexpr-ness答案

【问题标题】：Constexpr variable captured inside lambda loses its constexpr-ness在 lambda 中捕获的 constexpr 变量失去了它的 constexpr-ness
【发布时间】：2019-08-03 19:21:59
【问题描述】：

此代码在 g++ (coliru) 中编译得很好，但在 MSVC 中编译得不好（godbolt 和我的 VS2017）。

#include <type_traits>
#include <iostream>
template<class T> void f(){
    constexpr bool b=std::is_same_v<T,int>; //#1
    auto func_x=[&](){
        if constexpr(b){ //#error
        }else{
        }
    };
    func_x();
}
int main(){
    f<int>();
}

(6)：错误 C2131：表达式未计算为常量
(6)：注意：失败是由于在其生命周期之外读取变量引起的
(6): 注意：见'this'的用法

哪一个（g++ 或 MSVC）错了？
“查看'this'的用法”中的this是什么？？

如何在保持编译时保证的同时解决它？

在我的真实案例中，b (#1) 是一个复杂的语句，取决于其他一些 constexpr 变量。

【问题讨论】：

Coliru 使用 GCC 8.2； gcc.godbolt.org 的 GCC 8.3 也拒绝该代码。 Clang 7.0.0 编译它。

标签： c++ lambda language-lawyer c++17 if-constexpr

【解决方案1】：

GCC 是对的。 b（作为constexpr 变量）实际上不需要是captured。

lambda 表达式可以读取变量的值而无需捕获它如果变量

是 constexpr，没有可变成员。

GCC LIVE

如果让bstatic 看起来，MSVC 可以在不捕获的情况下访问b。

template<class T> void f(){
    constexpr static bool b=std::is_same_v<T,int>;
    auto func_x=[](){
        if constexpr(b){
        }else{
        }
    };
    func_x();
}

MSVC LIVE

还有

如何在保持编译时保证的同时解决它？

我们不能为捕获的变量保留 constexpr-ness。它们成为 lambda 闭包类型和 non-static data members can't be constexpr 的非静态数据成员。

【讨论】：

在 C++ 标准中是否有说明这一点的位置？
确实，C++17 似乎是directly contradict this。 b 被 lambda 隐式捕获；没有关于成为常量表达式的警告。
@NicolBolas 因为b 是constexpr，直接对其执行左值到右值的转换并不构成odr 使用。有关标准参考，请参阅 [basic.def.odr]/3。

【解决方案2】：

如何在保持编译时保证的同时解决它？

将constexpr bool 标记为static 作为一种解决方法。

见Demo

或者，您可以使用if constexpr 中的条件，而不是将其分配给bool。如下：

if constexpr(std::is_same_v<T,int>)

见Demo

请注意，关于 lambda 表达式的 constexpr 已针对 MSVC 提出了错误。
其中之一是：problems with capturing constexpr in lambda
另一个是：if constexpr in lambda

【讨论】：