C++ 检查语句是否可以被评估 constexpr

Question

有没有一种方法可以决定某些东西是否可以被 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/

Answer 1

不完全是你问的（我已经开发了一个特定于 get_value() 静态方法的自定义类型特征......也许可以概括它，但目前，我不知道如何) 但我想你可以使用 SFINAE 并制作如下内容

#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)"
 }

Answer 2

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

这基本上就是std::ranges::split_view所使用的。

Answer 3

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）。

此解决方案利用了 (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 returns 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());
    }
}

C++ 检查语句是否可以被评估 constexpr

C++ check if statement can be evaluated constexpr

c++

template-meta-programming

constexpr

c++20

if-constexpr