c++ - constexpr 函数中的非 constexpr 调用

Question

这是一个简化的代码示例，旨在生成任意值序列(在 std::iota 的意义上)和在它们之上的不同类别的迭代器:

struct delta
{
    template<typename I>
    void inc(I& i) { ++i; }

    template<typename I>
    I next(I i) { inc(i); return i; }
};

delta 类有很多，每个类定义inc 的方式不同，例如--i, i += step, i -= step, i *= step, f(i) 等函数 next 保持不变，实际上在基类中共享。

我们正在从 inc 的变异操作中生成 next 的基于值的操作。做相反的事情是等价的，但是我们选择这种设计是为了性能，因为 next 只期望在某些初始化时被调用，而 inc 可能被调用一百万次。

问题是如果某些参数是编译时常量，我想在编译时调用 next 给定 constexpr 参数 i.

这在 C++11 中是不可能的，因为调用了非 constexpr 函数 inc。只需更改为

template<typename I>
constexpr I next(I i) { inc(i); return i; }

或

template<typename I>
constexpr I next(I i) { return inc(i), i; }

将不起作用。当然，我们可以提供另一个特殊的功能，比如

template<typename I>
constexpr I next(I i) { return i + 1; }

但这样的代码重复太多了，因为有很多类，例如 delta 和许多其他操作，例如 inc/next。

我看到 constexpr 函数限制是 relaxed in C++14 , 但我不能 achieve this in practice yet .

所以:

• 这最终会在 C++14 中工作吗？
• 标准化的现状如何？
• 编译器的状态如何？
• 任何可能的解决方法？

编辑

似乎 inc 也应该是 constexpr(尽管 void)。这works在 clang 3.4 上:

struct delta
{
    template<typename I>
    constexpr void inc(I& i) { ++i; }

    template<typename I>
    constexpr I next(I i) { inc(i); return i; }
};

...但不是在 gcc 4.8.2 上。那么上面的代码是正确的 C++14 吗？ gcc 只是时间问题吗？

Answer 1

根据这个 page，这个例子在 gcc 上不起作用并不奇怪尚不支持 C++14 的广义 constexpr 函数。

我相信您编辑的源代码是有效的 C++14，可用的标准草案 here在第 126 页(§5.19)包含一个与您的示例非常相似的示例(没有模板、非成员函数并且它们使用临时函数):

constexpr int incr(int &n) {
    return ++n;
}

constexpr int g(int k) {
    constexpr int x = incr(k);// error: incr(k) is not a core constant
                            // expression because lifetime of k
                            // began outside the expression incr(k)
    return x;
}

constexpr int h(int k) {
    int x = incr(k);
    // OK: incr(k) is not required to be a core
    // constant expression
    return x;
}

constexpr int y = h(1); // OK: initializes y with the value 2
// h(1) is a core constant expression because
// the lifetime of k begins inside h(1)

如果我对标准的理解是正确的，那么你的函数是成员函数这一事实应该无关紧要，因为“this”没有被评估，而且代码似乎没有违反 §5.19 中列出的任何其他规则(2 ).