為什麼我不能在常數表達式中使用 `constexpr` 函數的函數參數？

無法在常數表達式中使用constexpr 函數的函數參數

問題介紹和程式碼範例

提供的程式碼示範了嘗試在常數表達式式中利用constexpr 函數make_const 的回傳值，但遇到錯誤。

static constexpr int make_const(const int i) {
    return i;
}

void t1(const int i) {
    constexpr int ii = make_const(i);  // Error occurs here (i is not a constant expression)
    std::cout << ii;
}

int main() {
   t1(12); // Call the function
}

解釋和方法

與普遍看法相反，constexpr 函數不會神奇地在編譯時評估其參數。相反，它允許 constexprness 從其輸入參數傳播到其輸出。然而，在給定的程式碼中，函數參數 i 不是 constexpr，因此 constexpr 函數 make_const 無法將其轉換為 constexpr。

出現錯誤是因為後續賦值 constexpr int ii = make_const(i) 嘗試宣告一個 constexpr 變數 (ii)，並使用非 constexpr 表達式 (make_const(i)) 的結果進行初始化。這是不允許的，因為 constexpr 變數必須始終使用 constexpr 表達式進行初始化。

理解constexpr 函數

constexpr 函數有兩個關鍵特徵：

• 文檔：它向編譯器表明該函數（如果給定） constexpr 參數並在沒有未定義行為的情況下執行，可以在編譯時進行評估。
• 指令：如果在需要 constexpr 的特定上下文中使用函數，它會提示編譯器在編譯時評估函數表達式。

解

要解決該錯誤，可以確保函數參數本身是constexpr。這可以透過將函數宣告修改為：

constexpr int make_const(constexpr int i) {
    return i;
}

此變更保證函數可以有效地將其 constexpr 輸入轉換為 constexpr 輸出，從而能夠在常數表達式中實現函數的預期用途。

在提供的替代程式碼範例中，函數 make_const 可以作為 t1 中的 constexpr 表達式進行調用，因為它的參數現在是 constexpr。但是，嘗試將非 constexpr 表達式（例如運行時變數）的結果傳遞到函數中仍然會導致錯誤，因為該函數需要 constexpr 參數才能執行 constexpr。

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