C++ constexpr 和 std::is_contant_evaluated 之间的交互

Question

在 CppNow 演讲中（Don’t constexpr All the Things - David Sankel），它使用以下函数作为示例：

constexpr int f()
{
    if constexpr (std::is_constant_evaluated()) {
       // slow version at runtime but that can be evaluated at compile-time
    } else {
       // fast version at runtime
    }
}

David 说，在这个例子中，函数的定义取决于

std::is_constant_evaluated()

，因此函数在运行时将始终“慢”或在运行时始终“快”。

但同时，

std::is_constant_evaluated()

是

true

还是

false

取决于使用的上下文，对吧？例如：

const int i = f();

在此示例中，编译将尝试在编译时计算常量

i

的值。为此，编译器调用

f

并将

is_constant_evaluated

设置为

true

来查看会发生什么。如果它可以在编译时评估结果，它就会执行此操作并在编译时设置

i

的最终值。

但是，从其他上下文中，可以将

f()

设置为

std::is_constant_evaluated

来调用

false

。

因此，如果

std::is_constant_evaluated

根据“调用者上下文”设置为

true

或

false

，因此两种可能性都发生在代码中的不同点，那么“被调用者”怎么可能只有一个定义呢？

抱歉，如果我的问题没有明确定义，但有些东西我还不太明白，我现在很困惑。

Answer 1

David 说，在这个例子中，函数的定义依赖于 std::is_constant_evaluated()

他是说，当

if constexpr

被实例化时，它将仅“打开”两个分支之一，这意味着实例化函数实际上只会使用两个分支之一。

在幻灯片上有一个小错误，考虑到他如何谈论该函数，他可能意味着它是一个函数模板，即开头缺少一个

template<typename T>

或类似的内容。他甚至提到它“通常用于模板”。

但是无论是否是模板，结果都是一样的。

if constexpr

的条件必须是本身常量表达式。因此，无论何时评估它，它都是在编译时而不是运行时评估的。因此，在

std::is_constant_evaluated()

条件下，

true

将始终返回

if constexpr

。

因此，无论调用者上下文如何，都永远无法采用快速分支，并且如果这是一个模板，它甚至不会被实例化。

这就是为什么

std::is_constant_evaluated

条件中的

if constexpr

是 总是 错误。

使用 C++23，您可以忘记

std::is_constant_evaluated

的存在。相反，你可以写总是写

if consteval
{
    // compile-time branch
}
else
{
    // runtime branch
}

if consteval

做了

std::is_constant_evaluated()

应该做得更好的事情，并且不允许出现此类错误。