c++ - 为什么 `const` 指向函数的指针在常量表达式中不可用？

Question

考虑以下模板:

using IntFnPtr = int(*)(int);
template <IntFnPtr> void f() { }

还有这些测试:

int g(int) { }

int main()
{
    f<&g>(); // OK

    const IntFnPtr cp = &g;
    f<cp>(); // Error -- why? 

    constexpr IntFnPtr cexprp = &g;
    f<cexprp>(); // OK
}

为什么用 cp 实例化 f 的尝试格式错误？编译器提示:

> error: no matching function for call to 'f'

live example on godbolt.org

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请注意，这似乎与其他实体不一致，例如整数:

template <int> void f() { }

int main()
{
    f<5>(); // OK

    const int ci = 5;
    f<ci>(); // OK

    constexpr int cexpri = 5;
    f<cexpri>(); // OK
}

Answer 1

首先，有 temp.arg.nontype#2 :

A template-argument for a non-type template-parameter shall be a converted constant expression ([expr.const]) of the type of the template-parameter.

[Note 1: If the template-argument is an overload set (or the address of such, including forming a pointer-to-member), the matching function is selected from the set ([over.over]). — end note]

然后我们可以跟随它到 expr.const#10 :

A converted constant expression of type T is an expression, implicitly converted to type T, where the converted expression is a constant expression and the implicit conversion sequence contains only ...

从该规则中，我们可以看出变量 cp 不可能是常量表达式，因为根据 expr.const#3 它甚至可能是常量 :

A variable is potentially-constant if it is constexpr or it has reference or const-qualified integral or enumeration type.

所以 cp 不是非类型模板参数的有效模板参数，您会得到一个错误。

请注意，这是与 ci 明显不一致的地方。由于 ci 具有 const 限定的整数类型，因此它可以用作非类型模板参数的模板参数。

同样，所有其他对 f 的调用也是允许的，因为在每种情况下模板参数都是常量表达式:

1. g是一个有外部链接的函数，所以它的地址是一个常量表达式。

2. 5 是常数积分表达式。​​

3. cexprp 和 cexpri 都是 constexpr 变量。