c++ - std 可选复制构造函数

Question

我很困惑std::optional的复制构造函数应该被实现以满足 constexpr 的要求.

请注意，Stackoverflow 上还有许多其他问题提出类似的问题，例如:

How to implement std::optional's copy constructor?

std::optional implemented as union vs char[]/aligned_storage

但是，这些问题实际上都不是在询问复制构造函数。我特别询问复制构造函数，其函数签名(来自 https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/optional/optional )如下:

constexpr optional( const optional& other );

现在，我已经读了足够多的关于 std::optional 的内容了。了解基础知识。实现者犯的一个典型错误是尝试使用 std::aligned_storage 来实现它。 。由于新的放置不能在 constexpr 中工作(至少在 C++17 中)，这是行不通的。相反，需要使用 union 类型，以便可以直接构造它。像这样的东西:

struct dummy_type {};

union optional_impl
{
  dummy_type m_dummy;
  T m_value;
};

好吧，但是...我仍然不明白我们应该如何满足将复制构造函数实现为 constexpr 的要求。问题是在复制构造函数中，我们需要检查是否 other.has_value()是真的。如果是的话，我们要直接复制*other ，否则我们只想初始化 m_dummy 。但是我们如何在 constexpr 中表达这个有条件的决定？复制构造函数？

constexpr optional( const optional& other ) : m_dummy{}
{
  if (other.has_value()) new (&m_value) T(*other); // Wrong! Can't use placement new
}

我看到这项工作的唯一方法是使用新的放置位置。

所以我检查了一些实际的实现，例如这里的 gcc 实现:

https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/master/libstdc%2B%2B-v3/include/std/optional#L248

事实上...他们只是使用新的展示位置。事实上，复制构造函数不是事件 constexpr (我猜这是一个缺陷)。

这是另一个实现:

https://github.com/akrzemi1/Optional/blob/master/optional.hpp#L416

再说一次，他们只是使用新的展示位置。

那么如何optional(const optional&)曾经被实现为 constexpr ？这是标准中的缺陷还是其他什么？

Answer 1

对于 C++17，请参阅 [可选.ctor]/6:

... If is_trivially_copy_constructible_v<T> is true, this constructor shall be a constexpr constructor.

在这种情况下， union 也将是简单可复制的，所以没有问题。

在所有其他情况下，构造函数仍将携带 constexpr说明符，即使它不能在常量表达式中使用。这是可以的:允许声明函数模板(或类模板的成员函数)constexpr只要它至少有一种可在常量表达式中使用的可能实例化即可。 ([dcl.constexpr]/6)

在 C++20 中，由于P0602R4，措辞发生了变化。 。然而，我认为这并没有改变 constexpr要求。如果T是平凡可复制的，那么构造函数是平凡的，这意味着它也是 constexpr 。如果T不是普通可复制的，那么标准并没有规定构造函数必须可以在常量表达式中使用，因此没有这样的要求。