强制在编译期间评估常量表达式？

Question

几天前,我询问编译器决定是否在编译期间计算constexpr函数.

什么时候constexpr函数在编译时得到评估？

事实证明,只有在编译时才会评估constexpr,如果所有参数都是常量表达式,并且您指定给它的变量也是常量表达式.

template<typename base_t, typename expo_t>
constexpr base_t POW(base_t base, expo_t expo)
{
    return (expo != 0 )? base * POW(base, expo -1) : 1;
}

template<typename T>
void foobar(T val)
{
    std::cout << val << std::endl;
}

int main(int argc, char** argv)
{
    foobar(POW((unsigned long long)2, 63));
    return 0;
}

如果我被告知是真的,这个代码示例是非常不实际的,因为foobar不接受constexpr(由于某种原因你不能使用consexpr作为参数),POW在运行时被评估,即使它可能是可能的在编译期间计算它.强制编译时评估的明显解决方案是:

auto expr = POW((unsigned long long)2, 63);
foobar(expr);

然而,这迫使我使用额外的代码行,每次我想确保在编译时评估constexpr时都不需要这样做.为了使这更方便一点,我想出了以下可疑的宏:

#define FORCE_CT_EVAL(func) [](){constexpr auto ___expr = func; return std::move(___expr);}()
foobar(FORCE_CT_EVAL(POW((unsigned long long)2, 63)));

尽管它工作得很好,但我觉得好像有些不对劲.创建匿名lambda会影响性能吗？通过rvalue引用返回实际上是将表达式移动到函数参数吗？std :: move如何影响性能？有没有更好的单线解决方案呢？

Answer 1

只是为了不把它埋在评论中：

#include <type_traits>

#define COMPILATION_EVAL(e) (std::integral_constant<decltype(e), e>::value)

constexpr int f(int i){return i;}

int main()
{
    int x = COMPILATION_EVAL(f(0));
}

编辑1：

这种方法的一个警告是，constexpr函数可以接受浮点并分配给constexpr浮点变量，但不能将浮点类型用作非类型模板参数。此外，其他类型的文字也有相同的限制。

你的 lambda 会为此工作，但我想你需要一个默认捕获来在非constexpr内容传递给函数时获得有意义的错误消息。这个结局std::move可有可无。

编辑2：

呃，你的 lambda 方法对我不起作用，我刚刚意识到，它甚至可以工作，lambda 不是一个constexpr函数。它也不应该为你工作。

似乎真的没有办法解决它，只能constexpr在本地范围内初始化一个变量。

编辑3：

哦，好吧，我的错，lambda 的目的只是评估。所以它正在为此工作。相反，它的结果是无法跟随另一个编译时间评估。

编辑4：

在 C++17 上，现在可以在constexprcontexts 中使用 lambdas，因此删除了 EDIT2/EDIT3 中提到的限制！所以 lambda 解决方案是正确的。有关更多信息，请参阅此评论。