模板、数组和常量表达式

Templates, arrays and constant expressions

本文关键字：常量 表达式 数组 模板      更新时间：2023-10-16

考虑以下代码:

template<char>
struct S { }; 
template<int N>
constexpr auto f(const char (&ref) [N]) {
    return S<ref[0]>{};
}
int main() {
    constexpr auto v = f("foo");
    (void)v;
}

它不编译ref[0]不是常量表达式

无论如何，下面的代码编译得很好:

template<int N>
constexpr auto f(const char (&ref) [N]) {
    return ref[0];
}
int main() {
    constexpr auto v = f("foo");
    (void)v;
}

它们应该同时编译还是因为或多或少相同的原因而失败?

[expr。我们有:

条件表达式e是核心常数表达式，除非e的求值[…]]将计算下列表达式之一:
[…]
- id表达式，指向引用类型的变量或数据成员，除非引用之前有初始化并且
   -使用常量表达式或
初始化    -其生命周期开始于e的评估;

无论如何，在这种情况下，它是用常量表达式初始化的，的生存期与e相同，因此规则不适用。

我的推理有什么问题?

作为附带问题，我想问是否可以使用这样一个数组或它的一部分作为模板参数

This:

template<int N>
constexpr auto f(const char (&ref) [N]) {
    return S<ref[0]>{};
}

是病态的，因为根据[temp.arg.nontype]:

非类型模板形参的模板实参必须是的转换常量表达式(5.20)模板参数的类型。

and from [expr.const]:

A 条件表达式 e是一个核心常量表达式，除非对e求值，遵循抽象机器(1.9)将计算下列表达式之一:[…]
(2.7) -左值到右值的转换(4.1)，除非它应用于
(2.7.1) -指向完整的非易失性const的整型或枚举类型的非易失性glvalue对象，用常量表达式初始化，或
(2.7.2) -指向字符串字面值(2.13.5)的子对象或
的非易失性全局值(2.7.3) -一个非易失性的glvalue，它指向用constexpr定义的非易失性对象，或者指向该对象的不可变子对象，或
(2.7.4) -一个文字类型的非易失性全局值，它指向一个生命周期开始于

的求值

ref[0]需要左值到右值的转换，并且这些子符号都不适用。注意，ref不是字符串字面量，所以2.7.2不适用，它也不是用constexpr定义的，因为它是一个函数参数，我们没有这个功能。

我们基本上需要将字符串字面值作为字面值传递的能力，这种能力目前还不存在。

另一个例子:

template<int N>
constexpr auto f(const char (&ref) [N]) {
    return ref[0];
}

没有所需的转换常量表达式——该表达式是由模板非类型参数引入的。这段代码很好，只有当您试图用非constexpr数组值初始化constexpr变量时才会出现问题。

第一个示例不应该编译，因为您不能使用仅编译时的constexpr函数(或像D的__cfte那样重载编译时)。

根据这个推理，如果你在运行时调用第一个例子的f，它的返回类型是什么?

至于旁边的问题:Boost Hana，尽管只支持最新的标准，只使用字符串文字运行时的东西，所以这可能是不可能的。

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