GCC 和 Clang 不同意 lambda 的 constexpr-ness？

Question

为什么 Clang 无法编译以下代码，并显示表达式不是 constexpr 的消息，而 GCC 为什么不能？哪个编译器是正确的？ https://godbolt.org/z/nUhszh （显然，这只是一个示例。事实上，我确实需要能够在 constexpr 上下文中调用 constexpr 函数对象。）

#include <type_traits>

template <typename Predicate>
constexpr int f(Predicate&& pred) {
    if constexpr (pred(true)) {
        return 1;
    } 
    else {
        return 0;
    }
}

int main() {
    f([](auto m) {
        return std::is_same_v<decltype(m), bool>;
    });
}

clang 8.0.0 的输出 -std=c++17 -stdlib=libc++ -O1 -march=skylake:

<source>:5:19: error: constexpr if condition is not a constant expression

    if constexpr (pred(true)) {

                  ^

<source>:14:5: note: in instantiation of function template specialization 'f<(lambda at <source>:14:7)>' requested here

    f([](auto m) {

    ^

1 error generated.

Compiler returned: 1

Answer 1

通过在 if constexpr 中使用谓词，您希望它是无条件的常量表达式。但是 constexpr 函数可以总是在 non-constexpr 上下文中调用，参数不是常量表达式。因此函数参数可能永远不会被假定为常量表达式。

因此，GCC 接受未经修改的代码是错误的。

碰巧您的特定示例不需要 if constexpr 在 constexpr 上下文中工作。修改函数：

template <typename Predicate>
constexpr int f(Predicate&& pred) {
    if (pred(true)) {
        return 1;
    } 
    else {
        return 0;
    }
}

当需要常量表达式时，可由 both compilers 调用：

int main() {
    constexpr int i = f([](auto m) constexpr {
        return std::is_same_v<decltype(m), bool>;
    });
    return i;
}

Answer 2

铿锵是对的。在表达式pred(true)中，id-expressionpred表示一个引用类型的变量。引用类型的变量只能出现在常量表达式中，前提是它们由常量表达式初始化，或者如果它们的初始化是在表达式求值期间执行的 ([expr.const]/2.11).

所以pred(true)不是常量表达式。

如果将参数pred的声明改为Predicate pred，Pred将不是引用类型。表达式 pred(true) 将等同于 pred.operator()(true)。 pred 将是 object-expression 在 class member access expression, and as such, no lvalue-to-rvalue conversion will be applied to pred. So the id-expression pred will not have to be initialized by a constant expression (see [expr.const]/2.7.2) in order to be a constant expression. Then the function call is a constant expression because the call operator is implictly a constexpr function [expr.prim.lambda.closure]/4.

这些事实证明了@NikosC 的提议。将 Pred 声明为 Predicate Pred。在这种情况下，您的代码将同时使用 Clang 和 Gcc 进行编译，并且符合标准。

GCC 和 Clang 不同意 lambda 的 constexpr-ness？

GCC and Clang disagree about constexpr-ness of lambda?

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