constexpr自动函数中的constexpr-if-else体能够返回不同类型吗？

Question

constexpr自动函数中的constexpr-if-else体能够返回不同类型吗？

c++c++17multiple-return-valuesif-constexpr

11

我正在尝试编写一个函数，根据枚举的运行时值将一组类型映射到值。我意识到根据枚举的运行时值返回不同的类型是不可能的，因为编译器将无法知道要分配多少堆栈空间。但是，我正在尝试将其作为constexpr函数编写，使用新的if-constexpr功能来实现此操作。

我从clang中得到了一个错误，指出我正在使用非法指定的模板参数。有人看到如何实现这个问题吗？

编辑：这里有一个更易于理解的版本，更简洁地演示了我的问题：http://coliru.stacked-crooked.com/a/2b9fef340bd167a8

旧代码：

#include <cassert>
#include <tuple>
#include <type_traits>

namespace
{

enum class shape_type : std::size_t
{
  TRIANGLE = 0u,
  RECTANGLE,
  POLYGON,
  CUBE,
  INVALID_SHAPE_TYPE
};

template<std::size_t T>
struct shape {
};

using triangle = shape<static_cast<std::size_t>(shape_type::TRIANGLE)>;
using rectangle = shape<static_cast<std::size_t>(shape_type::RECTANGLE)>;
using polygon = shape<static_cast<std::size_t>(shape_type::POLYGON)>;
using cube = shape<static_cast<std::size_t>(shape_type::CUBE)>;

template<std::size_t A, std::size_t B>
static bool constexpr same() noexcept { return A == B; }

template<std::size_t ST>
static auto constexpr make_impl(draw_mode const dm)
{
  if constexpr (same<ST, shape_type::TRIANGLE>()) {
    return triangle{};
  } else if (same<ST, shape_type::RECTANGLE>()) {
    return rectangle{};
  } else if (same<ST, shape_type::POLYGON>()) {
    return polygon{};
  } else if (same<ST, shape_type::CUBE>()) {
    return cube{};
  } else {
    assert(0 == 5);
  }
}

static auto constexpr make(shape_type const st, draw_mode const dm)
{
  switch (st) {
      case shape_type::TRIANGLE:
        return make_impl<shape_type::TRIANGLE>(dm);
      case shape_type::RECTANGLE:
        return make_impl<shape_type::RECTANGLE>(dm);
      case shape_type::POLYGON:
        return make_impl<shape_type::POLYGON>(dm);
      case shape_type::CUBE:
        return make_impl<shape_type::CUBE>(dm);
      case shape_type::INVALID_SHAPE_TYPE:
        assert(0 == 17);
  }
}

} // ns anon

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// demo
int main()
{
}

错误：

/home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:42:6: warning: constexpr if is a
C++1z extension [-Wc++1z-extensions]

if constexpr (same<ST, shape_type::TRIANGLE>()) {
        ^ /home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:59:16: error: no matching function for call to 'make_impl'
        return make_impl<shape_type::TRIANGLE>(dm);
               ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ /home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:40:23: note: candidate template
ignored: invalid explicitly-specified argument for template parameter
'ST' static auto constexpr make_impl(draw_mode const dm)
                      ^ /home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:61:16: error: no matching function for call to 'make_impl'
        return make_impl<shape_type::RECTANGLE>(dm);
               ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ /home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:40:23: note: candidate template
ignored: invalid explicitly-specified argument for template parameter
'ST' static auto constexpr make_impl(draw_mode const dm)
                      ^ /home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:63:16: error: no matching function for call to 'make_impl'
        return make_impl<shape_type::POLYGON>(dm);
               ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ /home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:40:23: note: candidate template
ignored: invalid explicitly-specified argument for template parameter
'ST' static auto constexpr make_impl(draw_mode const dm)
                      ^ /home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:65:16: error: no matching function for call to 'make_impl'
        return make_impl<shape_type::CUBE>(dm);
               ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ /home/benjamin/github/BoomHS/main.cxx:40:23: note: candidate template
ignored: invalid explicitly-specified argument for template parameter
'ST' static auto constexpr make_impl(draw_mode const dm)

- Short

3

你的模板参数中为什么都用了 std::size_t？ - mascoj

这看起来像是一个过度设计的工厂方法。 - Swift - Friday Pie

你的错误与 if constexpr 没有任何关系（并不是你正确使用它）。 - T.C.

抱歉，这是之前我尝试匹配类型时留下的。 - Short

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Ryan Haining · Accepted Answer

是的，您尝试的内容是允许的。我在N4606中找到了两个相关的摘录：

6.4.1/2 [stmt.if]

如果 if 语句是 if constexpr 的形式[...] 如果转换后的条件值为 false，则第一个子语句是一个废弃语句，否则第二个子语句（如果存在）是一个废弃语句。

在 constexpr if 中指示未选取的分支是一个被废弃的语句。此外，auto 函数只考虑非废弃的返回语句来推断返回类型。

7.1.7.4/2 [dcl.spec.auto]（强调是我的）

[...] 如果函数的声明返回类型包含占位符类型，则函数的返回类型从函数体中的非废弃返回语句（如果有的话）中推导出来（6.4.1）。

简而言之，以下代码适用于 gcc 和clang head。

namespace {

enum class shape_type { TRIANGLE, RECTANGLE, CIRCLE};

template<shape_type>
struct shape { };

using triangle = shape<shape_type::TRIANGLE>;
using rectangle = shape<shape_type::RECTANGLE>;
using circle = shape<shape_type::CIRCLE>;

template<shape_type ST>
constexpr auto make() {
  if constexpr (ST == shape_type::TRIANGLE) {
    return triangle{};
  } else if constexpr (ST == shape_type::RECTANGLE) {
    return rectangle{};
  } else if constexpr (ST == shape_type::CIRCLE) {
    return circle{};
  } 
}

}

int main() {
  auto t = make<shape_type::TRIANGLE>();
  auto r = make<shape_type::RECTANGLE>();
  auto c = make<shape_type::CIRCLE>();
}