g ++不会使用assert编译constexpr函数

Question

template<typename T> constexpr inline 
T getClamped(const T& mValue, const T& mMin, const T& mMax) 
{ 
     assert(mMin < mMax); // remove this line to successfully compile
     return mValue < mMin ? mMin : (mValue > mMax ? mMax : mValue); 
}

错误 ： constexpr函数的主体 'constexpr T getClamped（const T＆，const T＆，const T＆）[with T = long unsigned int]' not return-statement

使用g++ 4.8.1 。 clang++ 3.4不抱怨。

谁在这？ 我可以用g++编译代码而不使用宏吗？

Answer 1

GCC是对的。 但是，有一个相对简单的解决方法：

#include "assert.h"

inline void assert_helper( bool test ) {
  assert(test);
}
inline constexpr bool constexpr_assert( bool test ) {
  return test?true:(assert_helper(test),false);
}

template<typename T> constexpr
inline T getClamped(const T& mValue, const T& mMin, const T& mMax)
{
  return constexpr_assert(mMin < mMax), (mValue < mMin ? mMin : (mValue > mMax ? mMax : mValue));
}

我们滥用逗号运算符的地方，两次。

第一次因为我们想要一个assert ，当为true ，可以从constexpr函数调用。 第二个，所以我们可以将两个函数链接到一个constexpr函数中。

作为附带好处，如果在编译时无法验证constexpr_assert表达式为true ，则getClamped函数不是constexpr 。

assert_helper存在是因为当NDEBUG为true时， assert的内容是实现定义的，所以我们不能将它嵌入到表达式中（它可以是一个语句，而不是一个表达式）。 它还保证即使assert是constexpr （例如，当NDEBUG为false时）， constexpr_assert失败也不能成为constexpr 。

所有这一切的缺点是你的断言不是在发生问题的行发射，而是2次调用更深。

Answer 2

从C ++ 14开始，这不再是一个问题; 带有-std=c++14标志的g++编译并运行你的代码就好了。

有三个缺点：

• 正如您的问题所述，这在C ++ 11中不起作用 。
• 当然， assert永远不会在编译时触发。 即使添加具有相同条件的static_assert也不起作用，因为mMin和mMax不被视为常量表达式。
• 此外，由于assert未在编译时触发，但功能是constexpr ，如果条件为假 ，但在编译时表达式进行求值（例如constexpr auto foo = getClamped(1,2,0); ），则assert 永远不会触发 - 意味着不会捕获不正确的函数参数。

在评论中，用户oliora链接到Eric Niebler撰写的一篇有趣的博客文章，其中描述了在C ++ 11中有效的多种方法， 并且可以在编译时或在运行时适当时触发。

简而言之，策略是：

• throw异常; 使其无法捕获的（即更像是assert ），标志着constexpr函数nothrow
  • Niebler并没有在他的帖子中调用它，但是throw表达式必须包含在某种更大的逻辑表达式中， 只有在被assert的条件为false才会被计算，例如三元表达式（这是Niebler在他的用法中使用的）例）。 一个独立的if (condition) throw <exception>; 声明将不会被允许，即使在C ++ 14。
  • Niebler也没有注意到，与assert不同，这种方法不依赖于NDEBUG ; 发布版本将触发失败和崩溃。
• 抛出一个自定义表达式类型，其构造函数调用std::quick_exit 。 这消除了nothrow的需要。
  • 同样，这不会被编译为发布版本（除非你在ifdef包装quick_exit调用）。
• 在lambda中包装一个实际的assert ，它传递给一个带有任意可调用的结构（作为模板参数）并调用它，然后调用std::quick_exit ，然后throw该结构。 这个似乎是严重的过度杀伤，但当然它会在运行时生成一个真正的断言失败消息，这很好。
  • 这是唯一不会导致发布版本崩溃的方法。
  • oliora提供了这种方法的变体，没有throw和quick_exit 。 这似乎更清洁，更健全。

Answer 3

constexpr在编译时计算。 非静态断言在运行时。

Answer 4

g ++是对的。 根据标准， constexpr语句中不允许使用非静态assert 。

...其函数体应为仅包含以下内容的复合语句：
空语句，
static_assert申述，
typedef声明和不定义类或枚举的别名声明，
使用申述，
using指令，
而且只有一个退货声明。
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