c++ - 连接 vector 的 Constexpr 函数

Question

我正在尝试初始化 const std::vector<std::string>基类的成员对象，其 vector 由从派生类向上传递的编译时字符串组成。派生类将定义 vector 中的一些字符串， vector 中的其余字符串将由派生类的子类(即从派生类派生的类)定义。

例如:

// +----------------+
// | ConfigBaseUnit |
// +----------------+
class ConfigBaseUnit
{
public:
    ConfigBaseUnit(std::vector<std::string> &&fields);
    virtual ~ConfigBaseUnit() = 0;

private:
    const std::vector<std::string> field_vector;
};

ConfigBaseUnit::ConfigBaseUnit(std::vector<std::string> &&fields) 
    : field_vector(std::move(fields)) {
}
ConfigBaseUnit::~ConfigBaseUnit(){}

// +----------+
// | Ioconfig |
// +----------+
class Ioconfig : public ConfigBaseUnit
{
public:
    Ioconfig(std::vector<std::string> &&fields);
    virtual ~Ioconfig() {};
};

std::vector<std::string> & vect_concat(
      std::vector<std::string> &&v1,
      std::vector<std::string> &&v2 )
{
    v1.insert(v1.end(), v2.begin(), v2.end());
    return v1;
}

Ioconfig::Ioconfig(std::vector<std::string> &&fields)
    : ConfigBaseUnit( std::move(
          vect_concat({ "label", "protocol", "connected" }, std::move(fields))
      )
    ) {
}

// +-------------------+
// | Ioconfig_Ethernet |
// +-------------------+
class Ioconfig_Ethernet : public Ioconfig
{
public:
    Ioconfig_Ethernet();
    virtual ~Ioconfig_Ethernet() final {};
};

Ioconfig_Ethernet::Ioconfig_Ethernet() 
    : Ioconfig( { "ip", "port" } ) {
}

---

这里，抽象基类 ConfigBaseUnit初始化其常量 field_vector成员及其类构造函数参数。

ConfigBaseUnit::ConfigBaseUnit(std::vector<std::string> &&fields) 
    : field_vector(std::move(fields)) {
}

派生类Ioconfig想要 field_vector 的初始化始终包括这些项目:

{ "label", "protocol", "connected" }

但是field_vector还应包括 Ioconfig_Ethernet 发送的项目(源自 Ioconfig )。例如，Ioconfig_Ethernet传递这些内容以供包含:

{ "ip", "port" }

Ioconfig像这样在其构造函数中将它们联系在一起:

Ioconfig::Ioconfig(std::vector<std::string> &&fields)
    : ConfigBaseUnit{ std::move(
          vect_concat({ "label", "protocol", "connected" }, std::move(fields))
      )
    } {
}

Ioconfig构造函数使用函数 vect_concat(...)将字段合并到一个最终 vector 中，然后将其移动到基类。

和vect_concat只是:

std::vector<std::string> & vect_concat(
      std::vector<std::string> &&v1,
      std::vector<std::string> &&v2 )
{
    v1.insert(v1.end(), v2.begin(), v2.end());
    return v1;
}

进入正题

这行得通，但我想要 vect_concat成为 constexpr 功能。最终，ConfigBaseUnit::field_vector 中的值应该在编译时定义。它的内容应该是固定的、硬编码的纯文本值，可以通过阅读代码轻松发现(即它们永远不会从文件或命令行参数等中读取)。

只是定义vect_concat作为constexpr不起作用，大概是因为 std::vector::insert 不是 constexpr。我该如何解决这个问题？

---

注意:输入上面的问题后，我发现声明 vect_concat作为模板，我可以将其设为 constexpr功能。

这个有效:

template <class V>
constexpr V & vect_concat(V &&v1, V &&v2)
{
    v1.insert(v1.end(), v2.begin(), v2.end());
    return v1;
}

这不是:

constexpr std::vector<std::string> & vect_concat(
      std::vector<std::string> &&v1,
      std::vector<std::string> &&v2 )
{
    v1.insert(v1.end(), v2.begin(), v2.end());
    return v1;
}

因此，我的问题(不幸的是，这些问题是在撰写本文的过程中演变而来的)是:

1. 上面两个函数有什么区别，使模板版本编译和非模板版本失败？两种情况都使用 std::vector::insert ，这似乎不是一个 constexpr 函数。
2. 是 constexpr说明符在模板案例中被简单地忽略了？
3. 使用模板版本是否就是我最初问题的答案？

Answer 1

1. 这两个函数之间的区别[使模板版本可以编译...]是根据此处的标准定义的 [dcl.constexpr], §9.1.5.6 :

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.

1. 正如您从标准中看到的那样，constexpr 不会被忽略，但是当您尝试将它用作常量时，它不应该编译。

2. 总的来说，我会说这只是对您最初请求的回​​答，以防您使用 vect_concat() 一个 constexpr 的唯一原因是交付代码中的意图(本身就是一个有值(value)的事业!)。但是，如果在任何时候继续前进，您尝试将其称为句法常量，它会显示自己缺少 constexpr 本身的全部要点。