为什么std :: get无法使用变量？

Question

我在理解函数（尤其是模板函数和局部变量）在编译期间的行为时遇到了麻烦。

因此，此代码适用于std::get：

enum class UserInfoFields{name, email, address};

using UserInfo = std::tuple<std::string, std::string, std::string>;

int main()
{
    UserInfo s{"Edmund", "edmund@page.me", "Denver street 19"};
    std::cout << std::get<static_cast<size_t>(UserInfoFields::name)>(s) << std::endl;
    return 0;
}

根据我的理解，这是因为std::get它是模板函数，并且需要在编译过程中知道模板参数。这样做很有意义，因为static_cast<...它可以在编译期间为我们提供价值。

我不明白的是，如果我将main()代码更改为此：

 int main()
{
    UserInfo s{"Edmund", "edmund@page.me", "Denver street 19"};
    auto a = static_cast<size_t>(UserInfoFields::name);
    std::cout << std::get<a>(s) << std::endl;
    return 0;
}

这是不允许的。我知道我必须使用，constexpr但我想知道为什么第二个代码不起作用？

Answer 1

你写了自己

std::get 是模板函数，需要在编译过程中知道模板参数

在一般情况下，编译期间不知道局部变量的值；局部变量的值是运行时属性。因此，局部变量不能用作模板参数。

如果要将其用作一个，则必须将其设为编译时值。这是通过使其实现的constexpr（正如您在问题中已经提到的那样）。

Answer 2

模板非类型参数（如size_t所std::get<>采用的 ）必须是编译时常量。

你的auto a不是编译时间常数。a在您的具体情况下，您可以证明此时的值永远不会变化并且始终为0。

但 C++ 是一种强类型语言，依赖于程序员提供的显式类型。在 进行求值时std::get<a>，C++ 允许自己知道的唯一一件事a是它是类型为 的非常量非 constexpr 局部变量std::size_t。

因此，如果std::get<a>有效，那么必须：

int main(int argv, char ** argc) {
  UserInfo s{"Edmund", "edmund@page.me", "Denver street 19"};
  std::size_t a = argv; // number of arguments
  std::cout << std::get<a>(s) << std::endl;
}

std::get<std::size_t>是一个nothrow函数，不允许在运行时失败。如果您使用 100 个参数调用此代码，则上面的代码不可能工作。

其次，虽然你UserInfo有 3 个相同的类型，std::get<size_t>(tuple<a,b,c>)但当类型不同时才有效。所以

using UserInfo = std::tuple<int, std::string, double>;

然后std::get< argv >( some_user_info )还得工作。在这种情况下，它返回的类型可以是三种类型中的任何一种——但 C++ 要求所有表达式都具有一种类型。

简短的版本是“语言标准是这样说的”。较长的版本是“在一般情况下，您的代码不起作用”。

现在，您可以通过一些更改来解决特定情况下的代码。

using UserInfo = std::array<std::string, 3>;

现在UserInfo已知有 3 种制服类型。

std::cout << s[a] << std::endl;

现在您传入索引，并且由于参数[]不是模板非类型参数，因此它可以在运行时发生变化。

[]如果索引越界，则允许执行 UB。（std::get<a>不是）。

现在，C++ 可能会发展，新标准可能会带来一些魔力，并以某种方式检测您的特殊情况并允许 std get 在运行时失败等。但是，每次调用都std::get可能是运行时失败，而以前则不然；您的应用程序的测试界面刚刚爆炸。

哎呀，它可以自动检测auto a = blah前一行中使用常量表达式初始化的内容，并使其在下一行中使用自动成为常量表达式。

get_proper_a()但是，如果程序员知道自己在做什么，并且将调用替换为 来进行3调试，那么他们的代码可能会因为秘密类型信息“泄漏”到代码中而虚假地改变行为。当get_proper_a()which 实际返回3（但编译器无法证明）运行时，代码会在运行时中断。