c++ - 可以在 C++14 constexpr 函数中使用 for 循环实例化模板吗？

Question

我一直在使用 SVN 构建的 clang 来试验 constexpr 的宽松规则。 .到目前为止，我还无法确定的一件事是，是否可以在编译时在 constexpr 函数中循环遍历元组内的元素。

因为我没有 C++14 兼容的标准库可供测试，所以我准备了以下等效测试:

template<int N>
constexpr int foo() {
  return N;
}

constexpr int getSum() {
  auto sum = 0;
  for (auto i = 0; i < 10; ++i) {
    sum += foo<i>();
  }
  return sum;
}

constexpr auto sum = getSum();

这里有趣的部分是foo<i>() .在非 constexpr 函数中，我希望它无法编译，因为您根本无法使用运行时 int 来生成模板的编译时实例化。因为这是一个 constexpr功能，但是，我质疑这是否可能。特别是，该值在编译时是已知的，即使它被允许改变。

我知道下面的代码会编译:

constexpr auto nValue = 2;
foo<nValue>();

在 SVN clang 中，我的第一个示例没有:

test2.cpp:19:12: error: no matching function for call to 'foo'    sum += foo();           ^~~~~~test2.cpp:11:15: note: candidate template ignored: invalid explicitly-specified      argument for template parameter 'N'constexpr int foo() {              ^

对于初学者，我很难解释此错误消息的第二部分。除此之外，它是由 C++14 标准规定的吗？如果是这样，有谁知道为什么不允许这种语法(简单的监督或防止某些事情发生)？

Answer 1

That aside, is it mandated by the C++14 standard, and if so, does anyone know why this syntax wouldn't be allowed (simple oversight or to protect against something)?

这是因为 constexpr 不是编译时计算或使用所独有的。 constexpr 函数就是这样，允许在常量表达式中使用函数(或变量)。除此之外，它们是常规功能。在某些情况下，例如 static_assert 或数组大小等仅在编译时的情况下，恰好需要一个常量表达式。

您会注意到在您的代码中循环了一个变量，但您循环的变量本身不是 constexpr 因此它不是在该模板中使用的常量表达式N 的实例化。就目前而言，这与在 C++11 中执行此操作没有什么不同:

constexpr bool f(int x) {
    static_assert(x > 10, "..."); // invalid
    return true;
}

这显然是无效的，因为正如我之前提到的，您不必在独占编译时情况下使用 constexpr 函数。例如，没有什么能阻止你这样做:

constexpr int times_ten(int x) {
    return x * 10;
}

int main() {
   int a = times_ten(20); // notice, not constexpr
   static_assert(times_ten(20) == 200, "...");
   static_assert(a == 200, "..."); // doesn't compile
}