为什么 if constexpr 不会使这个核心常量表达式错误消失？

Question

参考this question。用于初始化constexpr 变量y 的核心常量表达式格式不正确。这么多是给定的。

但如果我尝试将if 变成if constexpr：

template <typename T>
void foo() {
    constexpr int x = -1;
    if constexpr (x >= 0){
        constexpr int y = 1 << x;
    }
}

int main(){
    foo<int>();
}

错误仍然存​​在。 GCC 7.2 仍然提供：

error: right operand of shift expression '(1 << -1)' is negative [-fpermissive]

但我认为语义检查应该留在丢弃的分支上。

通过constexpr lambda 进行间接处理确实有帮助，但是：

template <typename T>
void foo(){
    constexpr int x = -1;
    constexpr auto p = []() constexpr { return x; };
    if constexpr (x >= 0){
        constexpr int y = 1<<p();
    }
}

y 上的 constexpr 说明符似乎改变了检查丢弃分支的方式。这是预期的行为吗？

---

@max66 非常友好地检查了其他实现。他报告说，GCC (7.2.0 / Head 8.0.0) 和 Clang (5.0.0 / Head 6.0.0) 都可以重现该错误。

Answer 1

标准对if constexpr 的废弃声明 没有太多说明。 [stmt.if] 中有两个关于这些的声明：

1. 在封闭模板中，丢弃的语句不会被实例化。
2. 从废弃语句中引用的名称不需要定义 ODR。

这些都不适用于您的使用：如果初始化，编译器抱怨constexpr 是正确的。请注意，当您想利用 实例化 失败时，您需要使条件依赖于模板参数：如果值不依赖于模板参数，则失败发生在模板已定义。例如，这段代码仍然失败：

template <typename T>
void f() {
    constexpr int x = -1;
    if constexpr (x >= 0){
        constexpr int y = 1<<x;
    }
}

但是，如果您使x 依赖于T 类型，则可以，即使f 被int 实例化：

template <typename T>
void f() {
    constexpr T x = -1;
    if constexpr (x >= 0){
        constexpr int y = 1<<x;
    }
}
int main() {
    f<int>();
}

Answer 2

注意Constexpr If丢弃的语句：

对于所有可能的专业化，被丢弃的语句不能是格式错误的：

要解决此问题，您可以根据模板参数进行声明，例如

template<typename T, int X> struct dependent_value { constexpr static int V = X; };

template <typename T>
void foo() {
    constexpr int x = -1;
    if constexpr (x >= 0){
        constexpr int y = 1 << dependent_value<T, x>::V;
    }
}

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Answer 3

我不确定您为什么希望不检查分支。根据 [stmt.if]p2:

，if 分支唯一“未检查”的情况是它是模板的一部分而不是实例化

在封闭模板的实例化期间 实体（第 17 条），如果条件在其实例化后不依赖于值，则丢弃的子语句 （如果有的话）没有被实例化。

您的代码似乎并不适用这种情况。