`static_assert`、`if constexpr(...)` 和 `constexpr` 变量之间模板中 `constexpr` lambda 的计算不一致

Question

（使用g++ 7.0中继。）

鉴于以下 "type-to-value wrapping" 实用程序...

template <typename T>
struct type_wrapper { using type = T; };

// "Wraps" a type into a `constexpr` value.
template <typename T>
constexpr type_wrapper<T> type_c{};

...我创建了以下函数来检查表达式的有效性：

template <typename TF>
constexpr auto is_valid(TF)
{
    return [](auto... ts) constexpr 
    {
        return std::is_callable<TF(typename decltype(ts)::type...)>{};
    };
}

is_valid函数可以如下使用：

// Evaluates to `true` if `some_A.hello()` is a valid expression.
constexpr auto can_add_int_and_float = 
    is_valid([](auto _0) constexpr -> decltype(_0.hello()){})
        (type_c<A>);

// Evaluates to `true` if `some_int + some_float` is a valid expression.
constexpr auto can_add_int_and_float = 
    is_valid([](auto _0, auto _1) constexpr -> decltype(_0 + _1){})
        (type_c<int>, type_c<float>);

里面也可以用static_assert...

static_assert(is_valid([](auto _0) constexpr -> decltype(_0.hello()){})
        (type_c<A>));

...并在 if constexpr 内：

if constexpr(
     is_valid([](auto _0) constexpr -> decltype(_0.hello()){})
        (type_c<A>)) { /* ... */ }

但是，当在模板函数 中使用 is_valid（将模板参数作为 type_c 值传递） 时，会发生一些奇怪的事情：

static_assert(is_valid(/*...*/)) 正常工作。
constexpr auto x = is_valid(/*...*/) 正常工作。
if constexpr(is_valid(/*...*/) 编译失败.

// Compiles and works as intended.
template <typename T0, typename T1>
void sum_ok_0(T0, T1)
{
    static_assert(
         is_valid([](auto _0, auto _1) constexpr 
              -> decltype(_0 + _1){})(type_c<T0>, type_c<T1>)
    ); 
}

// Compiles and works as intended.
template <typename T0, typename T1>
void sum_ok_1(T0, T1)
{
    constexpr auto can_sum =
         is_valid([](auto _0, auto _1) constexpr 
              -> decltype(_0 + _1){})(type_c<T0>, type_c<T1>); 

    if constexpr(can_sum) { }
}

// Compile-time error!
template <typename T0, typename T1>
void sum_fail_0(T0, T1)
{
    if constexpr(is_valid([](auto _0, auto _1) constexpr 
         -> decltype(_0 + _1){})(type_c<T0>, type_c<T1>)) { } 
}

错误：

In function 'void sum_fail_0(T0, T1)':
64:95: error: expression '<lambda>' is not a constant expression
     if constexpr(is_valid([](auto _0, auto _1) constexpr -> decltype(_0 + _1){})(type_c<T0>, type_c<T1>)) { }

为什么这仅针对 if constexpr(is_valid(/*...*/)) 情况编译失败？ 这与 static_assert 和 constexpr auto x = /*...*/ 不一致。

这是 g++ 实现 if constexpr 的缺陷吗？

Full example on wandbox.

Answer 1

据我所知，lambda 本身不是 constexpr。你可以做到

constexpr auto f = [](auto _0, auto _1) -> decltype(_0 + _1){};

然后

if constexpr(is_valid(f)(type_c<T0>, type_c<T1>)) { }

Answer 2

不一致的行为被报告为 bug #78131。

`static_assert`、`if constexpr(...)` 和 `constexpr` 变量之间模板中 `constexpr` lambda 的计算不一致

Inconsistent evaluation for `constexpr` lambdas in templates between `static_assert`, `if constexpr(...)` and `constexpr` variables

c++

lambda

constant-expression

constexpr

c++17