为什么删除默认参数会破坏这个constexpr计数器？

Question

请考虑以下实现编译时计数器的代码.

#include <iostream>

template<int>
struct Flag { friend constexpr int flag(Flag); };

template<int N>
struct Writer
{
    friend constexpr int flag(Flag<N>) { return 0; }
};

template<int N>
constexpr int reader(float, Flag<N>) { return N; }

template<int N, int = flag(Flag<N>{})>
constexpr int reader(int, Flag<N>, int value = reader(0, Flag<N + 1>{}))
{
    return value;
}

template<int N = reader(0, Flag<0>{}), int = sizeof(Writer<N>) >
constexpr int next() { return N; }


int main() {
    constexpr int a = next();
    constexpr int b = next();
    constexpr int c = next();
    constexpr int d = next();
    std::cout << a << b << c << d << '\n'; // 0123
}

对于第二个reader重载,如果我将默认参数放在函数体内,如下所示:

template<int N, int = flag(Flag<N>{})>
constexpr int reader(int, Flag<N>)
{
    return reader(0, Flag<N + 1>{});
}

然后输出将变为:

0111

为什么会这样？是什么让第二个版本不再起作用了？

如果重要,我正在使用Visual Studio 2015.2.

Answer 1

如果不value作为参数传递，则没有什么可以阻止编译器缓存对reader(0, Flag<1>).

在这两种情况下，第一次next()调用都会按预期工作，因为它将立即导致 SFINAEing 到reader(float, Flag<0>)。

第二个next()将评估reader<0,0>(int, ...)，这取决于reader<1>(float, ...)是否可以缓存（如果它不依赖于value参数）。

不幸的是（讽刺的是）我发现确认constexpr调用可以被缓存的最佳来源是 @MSalters对这个问题的评论。

要检查您的特定编译器是否缓存/记忆，请考虑调用

constexpr int next_c() { return next(); }

代替next()。就我而言（VS2017），输出变成0000.

next()它的默认模板参数实际上会随着每次实例化而改变，因此它不会被缓存，因此每次都是一个新的单独函数。next_c()根本不是模板，因此可以缓存，reader<1>(float, ...).

我确实相信这不是一个错误，编译器可以合法地期望constexpr编译时上下文中的 s 是纯函数。

相反，这段代码应该被认为是格式错误的 - 正如其他人指出的那样，它很快就会被认为是格式错误的。