c++ - 这段代码怎么会是 constexpr？ (std::计时)

Question

在标准文件 P0092R1 中，Howard Hinnant 写道:

template <class To, class Rep, class Period,
          class = enable_if_t<detail::is_duration<To>{}>>
constexpr
To floor(const duration<Rep, Period>& d)
{
    To t = duration_cast<To>(d);
    if (t > d)
        --t;
    return t;
}

这段代码如何工作？问题是 std::chrono::duration 上的 operator-- 不是 constexpr 操作。它被定义为:

duration& operator--();

然而这段代码可以编译，并在编译时给出正确的答案:

static_assert(floor<hours>(minutes{3}).count() == 0, "”);

这是怎么回事？

Answer 1

答案是并非编译时例程中的所有操作都必须是 constexpr；只有那些在编译时执行。

在上面的例子中，操作是:

hours t = duration_cast<hours>(d);
if (t > d) {} // which is false, so execution skips the block
return t;

所有这些都可以在编译时完成。

另一方面，如果您要尝试:

static_assert(floor<hours>(minutes{-3}).count() == -1, "”);

它会给出编译时错误提示(使用 clang):

error: static_assert expression is not an integral constant expression
        static_assert(floor<hours>(minutes{-3}).count() == -1, "");
                      ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
note: non-constexpr function 'operator--' cannot be used in a constant expression
                        --t;
                        ^
note: in call to 'floor(minutes{-3})'
        static_assert(floor<hours>(minutes{-3}).count() == -1, "");

在编写 constexpr 代码时，您必须考虑代码中的所有路径。

附言您可以这样修复建议的 floor 例程:

template <class To, class Rep, class Period,
          class = enable_if_t<detail::is_duration<To>{}>>
constexpr
To floor(const duration<Rep, Period>& d)
{
    To t = duration_cast<To>(d);
    if (t > d)
        t = t - To{1};
    return t;
}