c++ - 为什么删除默认参数会破坏此 constexpr 计数器？

Question

考虑以下实现编译时间计数器的代码。

#include <iostream>

template<int>
struct Flag { friend constexpr int flag(Flag); };

template<int N>
struct Writer
{
    friend constexpr int flag(Flag<N>) { return 0; }
};

template<int N>
constexpr int reader(float, Flag<N>) { return N; }

template<int N, int = flag(Flag<N>{})>
constexpr int reader(int, Flag<N>, int value = reader(0, Flag<N + 1>{}))
{
    return value;
}

template<int N = reader(0, Flag<0>{}), int = sizeof(Writer<N>) >
constexpr int next() { return N; }


int main() {
    constexpr int a = next();
    constexpr int b = next();
    constexpr int c = next();
    constexpr int d = next();
    std::cout << a << b << c << d << '\n'; // 0123
}

对于第二个 reader 重载，如果我将默认参数放在函数体内，如下所示:

template<int N, int = flag(Flag<N>{})>
constexpr int reader(int, Flag<N>)
{
    return reader(0, Flag<N + 1>{});
}

那么输出会变成:

0111

为什么会这样？是什么让第二个版本不再有效？

如果重要的话，我使用的是 Visual Studio 2015.2。

Answer 1

没有value作为参数传递，没有什么能阻止编译器缓存对reader(0, Flag<1>)的调用.

两种情况都先next()调用将按预期工作，因为它会立即导致 SFINAEing 到 reader(float, Flag<0>) .

第二个next()将评估reader<0,0>(int, ...) , 这取决于 reader<1>(float, ...)如果它不依赖于 value 则可以缓存范围。

不幸的是(并且具有讽刺意味的是)我找到的最好的来源证实了 constexpr可以缓存的调用是@MSalters 评论to this question .

要检查您的特定编译器是否缓存/内存，请考虑调用

constexpr int next_c() { return next(); }

而不是 next() .在我的例子中(VS2017)，输出变成了 0000 .

next()由于它的默认模板参数实际上随着每次实例化而改变，因此它被保护免于缓存，所以它每次都是一个新的单独函数。 next_c()根本不是模板，所以可以缓存，reader<1>(float, ...)也是。 .

我相信这不是错误，编译器可以合理地期待 constexpr s 在编译时上下文中是纯函数。

相反，应该将此代码视为格式错误的 - 正如其他人指出的那样，它很快就会被视为格式错误。