C++ 中具有 std::vector 数据成员的 constexpr 成员函数

Question

我正在尝试在 C++ 中实现 class 一个 constexpr 成员函数，其中 returns 一个模板参数。该代码应该是 c++11 兼容的。但是，当模板化 class 还包含 STL 容器作为数据成员时，我遇到了编译问题，例如 std::vector（constexpr 成员函数未触及）。

下面的代码给出了一个最小的例子：


#include <vector>
#include <iostream>
#include <array>


template<size_t n>
struct A 
{

  constexpr size_t dimensions() const
  {
    return n;
  }
private:
  std::vector<double> a;
};


int main(int argc,char ** argv)
{
  auto a=A<3>();
  std::array<double,a.dimensions()> arr;

}

代码使用命令正确编译

g++ -std=c++14 -O3 quickTest.cpp -o test -Wall

clang++ -std=c++11 -O3 quickTest.cpp -o test -Wall

但是当我使用

时失败了

g++ -std=c++11 -O3 quickTest.cpp -o test -Wall

有错误

quickTest.cpp:22:33: error: call to non-‘constexpr’ function ‘size_t A<n>::dimensions() const [with long unsigned int n = 3; size_t = long unsigned int]’
   std::array<double,a.dimensions()> arr;
                     ~~~~~~~~~~~~^~
quickTest.cpp:10:20: note: ‘size_t A<n>::dimensions() const [with long unsigned int n = 3; size_t = long unsigned int]’ is not usable as a ‘constexpr’ function because:
   constexpr size_t dimensions() const
                    ^~~~~~~~~~
quickTest.cpp:22:33: error: call to non-‘constexpr’ function ‘size_t A<n>::dimensions() const [with long unsigned int n = 3; size_t = long unsigned int]’
   std::array<double,a.dimensions()> arr;
                     ~~~~~~~~~~~~^~
quickTest.cpp:22:33: note: in template argument for type ‘long unsigned int’

为什么代码不能用 gcc -std=c++11 编译但用 clang++ -std=c++11 编译？如何使此代码片段与旧版本的 gcc 一起工作，其中许多不支持 c++14/17，但仅支持 c++11？

我正在使用 gcc 8.1.1 和 clang 6.0.1

Answer 1

C++11 有一条规则 [dcl.constexpr]/8:

... The class of which that function is a member shall be a literal type ([basic.types]).

struct A 不是 文字类型 因为 vector，因此它的非静态成员函数不能是 constexpr.

所以GCC拒绝C++11模式下的代码是对的。

C++14 removed那个限制。

C++11 的解决方案是声明 dimensions() static:

  static constexpr size_t dimensions()
  {
    return n;
  }

Live demo

C++ 中具有 std::vector 数据成员的 constexpr 成员函数

constexpr member function with std::vector data member in C++

c++

constexpr

c++11