c++ - constexpr构造函数不满足要求，但还是constexpr。为什么？

Question

标准在 dcl.constexpr/6 中说明了模板 constexpr 函数/构造函数:

If the instantiated template specialization of a constexpr function template or member function of a class template would fail to satisfy the requirements for a constexpr function or constexpr constructor, that specialization is still a constexpr function or constexpr constructor, even though a call to such a function cannot appear in a constant expression. If no specialization of the template would satisfy the requirements for a constexpr function or constexpr constructor when considered as a non-template function or constructor, the template is ill-formed, no diagnostic required.

有趣的部分是:

fail to satisfy the requirements for a ... constexpr constructor, that specialization is still a ... constexpr constructor

因此，即使构造函数被标记为 constexpr，它也不能用于常量表达式。

为什么会有这条规则？当函数不满足要求时，为什么不删除 constexpr？

当前的行为在两个方面是不好的:

• 非 constexpr-ness 不是在最近的可能位置捕获，而是在使用它的实际 constexpr 表达式处捕获。所以我们必须找到有问题的部分，其中 constexpr 被悄悄地删除了。
• 一个旨在被静态初始化的对象(因为它有一个 constexpr 构造函数)，将是 dynamically initialized没有任何错误/警告(因为构造函数不是“真正的”constexpr)。

这条规则是否有一些优点，可以平衡它的缺点？

Answer 1

此规则允许您编写模板化构造函数/函数并将其标记为 constexpr，即使它并不总是 constexpr(至少有时只是)。

例如，std::pair 有 constexpr constructors , 但它当然可以在常量表达式之外使用。

这是非常明智的，因为否则你将不得不复制所有这些函数(一次使用 constexpr ，一次不使用)，即使代码完全相同。让我们甚至不考虑歧义。

因为通常不可能证明一个模板永远不能满足 constexpr，所以不需要对其进行诊断(但它的格式不正确，因此如果编译器可以证明这一点，则可以向您投诉给定情况)。

你是对的，如果你想指定“这个函数应该只在常量表达式中可用”，这不是很有用，但这不是这个措辞的目的。

编辑:澄清一下，constexpr for functions 仅意味着“在常量表达式内求值是合法的”(更精确的措辞 here ), 不是 “只能在编译时求值”。相比之下，constexpr 变量必须使用常量表达式进行初始化。

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另一个编辑:感谢@JackAidley，我们有确切的措辞要讨论!

If the instantiated template specialization of a constexpr function template would fail to satisfy the requirements for a constexpr function, the constexpr specifier is ignored and the specialization is not a constexpr function.

这个问题是“至少有一组参数可以对其函数进行常量计算”是“constexpr 函数要求”的一部分。因此，编译器无法实现此子句，因为不可能(通常)证明给定函数(或函数模板实例化)是否存在这样的集合。你要么必须进一步混淆这个要求，要么放弃这个方面。委员会似乎选择了后者。