c++ - constexpr 构造函数无法满足要求，但仍然是 constexpr。为什么？

Question

该标准说明了dcl.constexpr/6中的模板 constexpr 函数/构造函数：

如果 constexpr 函数模板或类模板的成员函数的实例化模板特化不能满足 constexpr 函数或 constexpr 构造函数的要求，则该特化仍然是 constexpr 函数或 constexpr 构造函数，即使调用此类函数不能出现在常量表达式中。如果模板的特殊化在被视为非模板函数或构造函数时满足对 constexpr 函数或 constexpr 构造函数的要求，则该模板是格式错误的，不需要诊断。

有趣的部分是：

未能满足 ... constexpr 构造函数的要求，该特化仍然是 ... constexpr 构造函数

因此，即使构造函数被标记为constexpr，它也可能不会在常量表达式中使用。

为什么会有这条规则？constexpr当功能不满足要求时，为什么不删除？

当前的行为在两个方面不好：

• 非 constexpr-ness 不会在最近的可能位置捕获，而是在使用它的实际 constexpr 表达式中捕获。所以我们必须找到有问题的部分，constexpr默默地删除。
• 旨在静态初始化的对象（因为它具有constexpr构造函数）将被动态初始化而没有任何错误/警告（因为构造函数不是“真正的” constexpr）。

这条规则是否有一些优点，平衡了它的缺点？

标签： c++language-lawyerc++17

Answer 1

此规则允许您编写模板化的构造函数/函数并将其标记为constexpr即使它并不总是constexpr（至少有时）。

例如，std::pair有constexpr构造函数，但它当然可以在常量表达式之外使用。

这是非常明智的，因为否则您将不得不复制所有这些功能（一次有constexpr一次没有），即使代码完全相同。让我们甚至不考虑歧义。

由于通常不可能证明模板永远无法满足constexpr，因此不需要对其进行诊断（但它的格式不正确，因此如果编译器可以针对给定的情况证明这一点，他们可能会向您抱怨）。

你是正确的，如果你想指定“这个函数只能在常量表达式中使用”，这不是很有用，但这不是这个措辞的目的。

编辑：澄清一下，constexpr 对于函数仅意味着“在常量表达式内进行评估的合法性” （此处更精确的措辞），而不是 “只能在编译时评估”。相反，constexpr变量必须用常量表达式初始化。

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另一个编辑：感谢@JackAidley，我们有确切的措辞要讨论！

如果 constexpr 函数模板的实例化模板特化不能满足 constexpr 函数的要求，constexpr则忽略说明符并且特化不是 constexpr 函数。

这样做的问题是“至少有一组参数可以对其进行常数评估”是“对 constexpr 函数的要求”的一部分。因此，编译器无法实现此子句，因为（通常）无法证明给定函数（或函数模板实例化）是否存在这样的集合。您要么必须进一步混淆此要求，要么放弃此方面。委员会似乎选择了后者。