static_assert 使用 C++20 概念进行编译时参数检查

Question

我正在编写一个计算二项式系数的函数：binom(N, K)

我想在编译时检查 N 和 K 是否都是无符号整数且 N >= K，但对此有疑问。

这是我的代码：

template <typename N>
concept Unsigned = std::is_unsigned_v<N>;

template <Unsigned U>
constexpr double binom(U N, U K) {
    static_assert(N >= K);
    double d = 1.0;
    while (K) {
        d *= static_cast<double>(N) / static_cast<double>(K);
        K--;
        N--;
    }
    return d;
}

template <Unsigned U>
constexpr double binom_pmf(U N, U K, double theta) {
    return binom(N, K) * std::pow(theta, K) * std::pow(1 - theta, N - K);
}

这是来自 Clang 10 的错误消息：


/mnt/c/programming/ML/2_3_1_binomial_bernoulli.cpp:12:19: error: static_assert expression is not an integral constant expression
    static_assert(N >= K);
                  ^~~~~~
/mnt/c/programming/ML/2_3_1_binomial_bernoulli.cpp:24:12: note: in instantiation of function template specialization 'binom<unsigned long>' requested here
    return binom(N, K) * std::pow(theta, K) * std::pow(1 - theta, N - K);
           ^
/mnt/c/programming/ML/2_3_1_binomial_bernoulli.cpp:36:16: note: in instantiation of function template specialization 'binom_pmf<unsigned long>' requested here
        y[K] = binom_pmf(N, K, theta);

问题是static_assert(N >= K)。

我已经将参数N声明为constexpr size_t，而K是for (size_t K = 0; K <= N; K++)中的循环参数，所以任何人都可以得出结论N和K肯定是无符号整数且N >= K，但是编译器看起来不太高兴。

哦，当我尝试在 binom_pdf 中插入 static_assert(theta >= 0.0 && theta <= 1.0); 时，编译器也在抱怨。

我该怎么办？提前致谢。

Answer 1

函数参数不是constexpr。

template <Unsigned U, U N, U K> constexpr double binom() 会让你的 static_assert.

Answer 2

如果您真的对所有这些仅适用于常量表达式感到满意，请在您不喜欢这些参数时声明函数 consteval 和 throw（无需实际例外）。这允许浮点类型，即使没有编译器支持它们作为模板参数。

static_assert 使用 C++20 概念进行编译时参数检查

static_assert compile-time argument check with C++20 concept

c++

static-assert

constexpr

c++20