consteval 如何影响默认参数的评估？答案

【问题标题】：How does consteval influence evaluation of default arguments?consteval 如何影响默认参数的评估？
【发布时间】：2020-10-19 15:18:57
【问题描述】：

在下面的代码中，如果here() 不再是consteval（完整的RT 或constexpr），那么line() 是f() 在main() 内的调用行。但是consteval 是f() 的定义。这种差异从何而来？

#include <experimental/source_location>
#include <iostream>

consteval std::experimental::source_location here(
    std::experimental::source_location loc = std::experimental::source_location::current())
{
   return loc;
}

void f(const std::experimental::source_location& a = here())
{
   std::cout << a.line() << std::endl; // will either print 17, or 10
}

int main()
{
   f();
}

Godbolt link

【问题讨论】：

在调用站点替换默认参数（如果使用）。如果表达式已经被 constevaled，那么无论调用站点如何，它都将具有相同的值，可以说？因为不同的翻译单元可能会调用相同的f 函数。这将松散/不好地解释为什么，但我同意这会令人惊讶。
请务必注意，您正在尝试执行的操作（将 source_location::current 替换为与之等效的内容）不起作用。这个函数假定总是返回source_location::current所在的代码位置，而不是调用它的位置。 any 调用here 的正确答案应该是第 4 行。没有办法让您尝试做的工作；您必须从您希望获取当前位置的位置准确调用该函数。
根据我自己的实验，GCC 尚未很好地实现源位置。 consteval 与否，您可能会发现报告的源代码行的变体。
@NicolBolas，试试godlink，将consteval 替换为constexpr（或完全删除）并查看变化。现在here() 变成source_location::current() 的别名——我的理解是它发生因为 a = here() 在调用f() 时被评估，而f() 又在同一个地方评估loc = source_location::current() ，然后使用来自少数内置的内在“函数”的值评估 current() 的所有默认参数。
@Oliv，GCC/Clang __builtin_FILE/_FUNCTION/_LINE 已经存在一段时间了，source_location::current 是一种标准化它们的方式...

标签： c++ constexpr c++20 consteval

【解决方案1】：

这是我的理解：

默认参数在调用站点替换并在每次调用时进行评估。以如下代码为例：

#include <iostream>

int count() {
    static int counter = 0;
    return ++counter;
}

void foo(int value = count())
{
    std::cout << value << "\n";
}

int main()
{
   foo();
   foo();
}

See in godbolt

输出是

1
2

这证明count() 被调用了两次，而main() 正文实际上等效于：

foo(count());
foo(count());

现在让我们回到您的示例。当here() 不是consteval 时，您对f() 的调用等效于f(here())，而f(here()) 又等效于f(here(std::experimental::source_location::current()))，这将返回对f() 的调用行，即@987654334 @。

但是，如果here() 是consteval，当编译器读取f() 的声明时，它必须立即计算here()，它返回某个std::experimental::source_location，此时其line() 等于10 （为了解释的目的，我们称之为default_location），因此当你调用f()时，默认参数已经被评估为default_location，并且调用实际上相当于f(default_location)

【讨论】：

您建议的default_location 的值至少可以说是古怪的。请参阅修改后的Godbolt，其中有两个不同的函数使用consteval 默认初始化程序——它们是在函数的（声明？定义？）位置计算的——见我的f() 和g()例子，然后是非constevalline()和h()，它使用它并且具有更多预期的结果/副作用......
是的，因为编译器看到f()的定义（我想你是对的，它是一个定义），看到默认参数是here()，但是here()是consteval ，所以它必须立即评估它，所以默认参数实际上变成了13而不是here()。 g() 也是如此，默认参数立即被评估为 19 而不是 here()。然而对于函数h()，line() 不是consteval，所以它没有理由立即评估它，并将line() 本身作为默认参数。