我可以从constexpr函数返回一个可选项吗

Can I return an optional from a constexpr function?

本文关键字：一个 可选项 constexpr 函数 返回 我可以      更新时间：2023-10-16
  • 我可以从constexpr函数返回optional吗
  • 为什么
  • 如果是，它是如何工作的

我对boost::optional和std::optional都感兴趣。他们的行为一样吗？

boost::optional不能由constexpr函数返回。或者至少，文档对此没有提供任何保证。

但是，std::optional，如已接受的C++14建议所定义的，可以由constexpr函数返回。但是只有如果optional的类型参数是平凡可破坏的。

这使得std::optional的析构函数在这些情况下是微不足道的。在这一点上，销毁对象并不困难，因此没有什么可以阻止std::optional成为一个文字类型。

这个建议在这方面很明确。如果T是平凡可破坏的，那么optional的大多数构造函数将是constexpr，而optional<T>将是文字类型。因此，它可以在constexpr函数中创建。

Boost。Optional不支持constexpr，主要是因为它是在C++11发布之前编写的。

当前针对std::optional的建议确实支持constexpr，只要值类型T是可破坏的。它之所以有效，是因为允许constexpr构造函数用于联合(7.1.5p4(；编译器跟踪哪个联合成员被初始化，确保在编译时捕获访问脱离的可选值的未定义行为：

struct dummy_t {};
template <class T>
union optional_storage {
  static_assert( is_trivially_destructible<T>::value, "" );
  dummy_t dummy_;
  T       value_;
  constexpr optional_storage(): dummy_{} {}  // disengaged
  constexpr optional_storage(T const& v): value_{v} {}  // engaged
  ~optional_storage() = default;
};

值类型必须是可平凡破坏的，因为constexpr只对文字类型有用，文字类型本身必须有一个平凡的析构函数。

例如，写入：

constexpr optional_storage<int> o{};
constexpr int i = o.value_;

gcc给出错误：

error: accessing ‘optional_storage<int>::value_’ member instead of initialized 
‘optional_storage<int>::dummy_’ member in constant expression
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