if constexpr 似乎仅在两种情况都有效时才有效[重复]答案

【问题标题】：if constexpr Seems to Only Work if Both Cases are Valid [duplicate]if constexpr 似乎仅在两种情况都有效时才有效[重复]
【发布时间】：2019-08-09 07:22:58
【问题描述】：

给定以下代码：

template<typename T>
constexpr remove_reference_t<decltype(T{}.x, bool{})> has_x() {return true;}
template<typename T, class... U>
constexpr bool has_x(U...) {return false;}

class A { public: int x; };

int main()
{
    vector<int> vec;
    A my_a{};

    std::cout << has_x<decltype(my_a)>() << endl << has_x<decltype(vec)>() << endl;

    if constexpr(has_x<decltype(vec)>())
    {
        cout << vec.x << endl;
    }
    else
    {
        cout << size(vec) << endl;
    }
}

只有当我注释掉 cout << vec.x << endl 时它才会编译。这显然不会编译，但我对if constexpr 的理解是：

如果值为true，则丢弃statement-false（如果存在），否则丢弃statement-true

因此，我认为应该丢弃“statement-true”，但似乎并非如此。如果我在“statement-true”中放置一个在任何一种情况下都有效的陈述，它就会起作用。但是我得到一个可能无效的声明：

错误：class std::vector<int> 没有名为 x 的成员

我在这里做错了吗？

Live Example

【问题讨论】：

@SidS 我不明白，has_x<decltype(vec)>() 不是一个有效条件吗？
if constexpr 在模板之外失去了它的魔力（条件也必须依赖于模板参数）。
您不能将无效代码放入if constexpr，即使在“false”分支中也是如此。
@HolyBlackCat 这几乎是真的，但并不完全正确。丢弃子语句可以防止它使用它引用的实体。
例如：godbolt.org/z/g6NQXV 条件永远不会为真，但仍然会触发错误，即使没有实例化。 GCC 错误地接受了这一点。

标签： c++ reflection metaprogramming compile-time if-constexpr

【解决方案1】：

使用 constexpr if，被丢弃的语句的主体在语法上仍然必须是正确的，即使它没有被编译。编译器在编译时就知道

vec.x

不正确，所以你得到一个错误。如果您重构代码以使用类似的模板

template<typename T>
void foo(T& vec)
{
    if constexpr(has_x<T>())
    {
        cout << vec.x << endl;
    }
    else
    {
        cout << size(vec) << endl;
    }
}

int main()
{
    vector<int> vec;
    A my_a{};

    std::cout << has_x<decltype(my_a)>() << endl << has_x<decltype(vec)>() << endl;
    foo(vec);

}

然后

vec.x

在语法上是正确的，它不知道vec是什么，但它不是格式错误的代码，所以它通过了。然后，一旦模板被实例化，if 语句的条件就会被评估，vec.x 被丢弃，所以没有编译器错误。

通常你只在模板上下文中使用 constexpr。您不必这样做，但如果您不需要，则必须确保主体将在编译时编译，即使它会被丢弃，就像普通的旧 if 语句一样。

即使在模板内部，您仍然必须小心。如果 constexpr if 的主体不依赖于模板参数，那么它将在模板被实例化之前进行评估。使用

template <typename T>
void f() 
{
     if constexpr (std::is_integer_v<T>)
         // ...
     else
       static_assert(false, "T must be an integer type"); 
}

代码不会编译，因为在解析模板时会触发static_assert(false, "T must be an integer type")。您必须使条件取决于模板类型，以便在实例化时对其进行评估，例如

template<class T> struct always_false : std::false_type {};

template <typename T>
void f() 
{
     if constexpr (std::is_integer_v<T>)
         // ...
     else
       static_assert(always_false<T>, "T must be an integer type"); 
}

【讨论】：