C++ 检查语句是否可以评估 constexpr答案

【问题标题】：C++ check if statement can be evaluated constexprC++ 检查语句是否可以评估 constexpr
【发布时间】：2019-08-12 18:53:58
【问题描述】：

有没有一种方法可以决定是否可以对某事物进行 constexpr 评估，并将结果用作 constexpr 布尔值？我的简化用例如下：

template <typename base>
class derived
{
    template<size_t size>
    void do_stuff() { (...) }

    void do_stuff(size_t size) { (...) }
public:
    void execute()
    {
        if constexpr(is_constexpr(base::get_data())
        {
            do_stuff<base::get_data()>();
        }
        else
        {
            do_stuff(base::get_data());
        }
    }
}

我的目标是 C++2a。

我发现了以下 reddit 线程，但我不是宏的忠实粉丝。 https://www.reddit.com/r/cpp/comments/7c208c/is_constexpr_a_macro_that_check_if_an_expression/

【问题讨论】：

嗯，if constexpr 的主体只有在 if constexpr 中的表达式在编译时为真时才会被计算。这就是你要找的吗？
但是如果 if constexpr([test]) 中的测试在编译时无法评估怎么办？
也许你可以用std::is_constant_evaluated做点什么？
en.cppreference.com/w/cpp/language/if
@AartStuurman：什么是do_stuff，它可以在编译时或运行时运行，但它本身不应该是constexpr？将其设为constexpr 函数，并将get_data 的值作为参数传递给它不是更有意义吗？

标签： c++ template-meta-programming constexpr c++20 if-constexpr

【解决方案1】：

这是另一种解决方案，更通用（适用于任何表达式，无需每次都定义单独的模板）。

此解决方案利用 (1) 从 C++17 开始，lambda 表达式可以是 constexpr (2) 从 C++20 开始，无捕获 lambda 的类型是默认可构造的。

这个想法是，当且仅当Lambda{}() 可以出现在模板参数中时，才会选择返回true 的重载，这实际上要求lambda 调用是一个常量表达式。

template<class Lambda, int=(Lambda{}(), 0)>
constexpr bool is_constexpr(Lambda) { return true; }
constexpr bool is_constexpr(...) { return false; }

template <typename base>
class derived
{
    // ...

    void execute()
    {
        if constexpr(is_constexpr([]{ base::get_data(); }))
            do_stuff<base::get_data()>();
        else
            do_stuff(base::get_data());
    }
}

【讨论】：

有趣的解决方案...这样您就可以获得与我的自定义类型特征相同的结果，但更综合，最重要的是，验证的确切表达式 (base::get_data()) 嵌入在参数中，并不难-在我的解决方案中编码。很不错。我必须记住它。
我接受这个，因为它是对一般问题的回答。 max66 答案也非常有用（在非 c++2a 的情况下），但每次使用都需要重复 :)
逗号运算符 SFINAE...我的脑子里嗡嗡作响。
对问题的启发性解决方案。我一直在对此进行一些测试，并且我认为不需要使用逗号 SFINAE，并且我很确定template<typename T, auto = T()() > 形式的模板，其中我的T 是您的Lambda 同样足够了。
再想一想，由于 lambda 的返回类型为 void，因此需要逗号 SFINE。（在我的测试中，我使用了类似于 []{ base::get_data(); return true;} 的 lambda，它始终是非 void。

【解决方案2】：

不完全是你问的（我已经为 get_value() 静态方法开发了一个自定义类型特征......也许可以概括它，但目前我不知道如何）但我想您可以使用 SFINAE 并进行如下操作

#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T>
constexpr auto icee_helper (int)
   -> decltype( std::integral_constant<decltype(T::get_data()), T::get_data()>{},
                std::true_type{} );

template <typename>
constexpr auto icee_helper (long)
   -> std::false_type;

template <typename T>
using isConstExprEval = decltype(icee_helper<T>(0));

template <typename base>
struct derived
 {
   template <std::size_t I>
   void do_stuff()
    { std::cout << "constexpr case (" << I << ')' << std::endl; }

   void do_stuff (std::size_t i)
    { std::cout << "not constexpr case (" << i << ')' << std::endl; }

   void execute ()
    {
      if constexpr ( isConstExprEval<base>::value )
         do_stuff<base::get_data()>();
      else
         do_stuff(base::get_data());
    }
 };

struct foo
 { static constexpr std::size_t get_data () { return 1u; } };

struct bar
 { static std::size_t get_data () { return 2u; } };

int main ()
 { 
   derived<foo>{}.execute(); // print "constexpr case (1)"
   derived<bar>{}.execute(); // print "not constexpr case (2)"
 }

【讨论】：

这太疯狂了，这种逗号操作符的使用，long/int 重载... 点个赞吧。 ://
@matovitch - 永远不要低估逗号运算符的力量 }:‑)
这是否适用于sizeof(long) 等于sizeof(int) 的平台？
@GregoryNisbet - 是的。因为，对于语言和编译器来说，它们仍然是不同的类型。

【解决方案3】：

template<auto> struct require_constant;
template<class T>
concept has_constexpr_data = requires { typename require_constant<T::get_data()>; };

这基本上是std::ranges::split_view使用的。

【讨论】：