如何在编译时使用 std::make_tuple ？

Question

Constexpr 函数 returns std::array<std:tuple<uint32_t, uint32_t, uint32_t>, size_t> 由于使用 std::make_tuple 在编译时不起作用。有什么办法可以克服这个问题吗？

当我试图删除 constexpr 规范时。它工作正常。然而，我们项目的目标是在编译时提供这样的功能评估。

我收到以下错误：

调用部分：

error: call to non-constexpr function ‘std::tuple<_Elements>& std::tuple<_Elements>::operator=(std::tuple<_Elements>&&) [with _Elements = {unsigned int, unsigned int, unsigned int}]’

在函数部分：

error: ‘constexpr std::array<std::tuple<unsigned int, unsigned int, unsigned int>, SIZE> GenArrayTuple() [with long unsigned int SIZE = 128]’ called in a constant expression

代码如下

template<std::size_t SIZE>
constexpr std::array<std::tuple<uint32_t, uint32_t, uint32_t>, SIZE> 
GenArrayTuple() {
  std::array<std::tuple<uint32_t, uint32_t, uint32_t>, SIZE> array;
  for (uint32_t i = 0; i < SIZE; ++i) {
    // FIXME constexpr
    arr[2*i] = std::make_tuple(i, i * 2, i * 3 + 1);
  }
  return array;
}

constexpr uint32_t n = 128; 
constexpr auto array_tuple = GenArrayTuple<n>();

Answer 1

在 C++14 或更高版本的常量表达式中使用 std::make_tuple 实际上没有问题，因为 C++14 将其更改为 constexpr。所以它是一个有效的常量表达式，只要用于初始化元组元素的任何 class 构造函数评估为有效的常量表达式（并且当您的元素类型都是标量时没有这样的构造函数，如 std::uint32_t）。

但仔细看看错误信息。它抱怨的功能是（去掉一些细节）tuple& tuple::operator=(tuple&&)。事实证明，std::tuple 的 assignment operators 在当前 C++ 版本中未标记为 constexpr，这意味着对 tuple 对象的任何赋值都不是有效的常量表达式。（cppreference.com 指出它们将在 C++20 中标记为 constexpr；这通常反映了对已被相应 C++ 工作组接受的提案的更改。）

因此，要解决此问题，您需要一次初始化所有 array，而不是在循环中分配其元素。可能最简单的方法是借助 std::make_integer_sequence:

#include <tuple>
#include <array>
#include <cstdint>
#include <utility>

template <std::uint32_t ... I>
constexpr std::array<std::tuple<std::uint32_t, std::uint32_t, std::uint32_t>,
                     sizeof...(I)>
GenArrayTuple_helper(std::integer_sequence<std::uint32_t, I...>) {
    return { std::make_tuple(I, I * 2, I * 3 + 1) ... };
}

template <std::size_t SIZE>
constexpr std::array<std::tuple<std::uint32_t, std::uint32_t, std::uint32_t>,
                     SIZE> 
GenArrayTuple() {
    return GenArrayTuple_helper(std::make_integer_sequence<std::uint32_t, SIZE>{});
}

如何在编译时使用 std::make_tuple ？

How can I use std::make_tuple at compile time?

c++

std

constexpr

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