在lambda内部捕获的constexpr变量失去了其constexpr特性

Question

这段代码在g++ (coliru)下编译正常，但在MSVC (godbolt和我的VS2017)下无法编译。

#include <type_traits>
#include <iostream>
template<class T> void f(){
    constexpr bool b=std::is_same_v<T,int>; //#1
    auto func_x=[&](){
        if constexpr(b){ //#error
        }else{
        }
    };
    func_x();
}
int main(){
    f<int>();
}

(6): error C2131: 表达式未评估为常量
(6): 注意：失败原因是在其生命周期外读取变量
(6): 注意：见'this'的使用

哪个编译器（g++ 或 MSVC）错了？
在“见'this'的使用”中，“this”是什么？

如何解决此问题，同时保持编译时保证？

在我的实际情况中，b (#1) 是一个依赖于其他几个constexpr变量的复杂语句。

- javaLover

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Coliru使用GCC 8.2；而从https://gcc.godbolt.org/下载的GCC 8.3也无法编译该代码。但Clang 7.0.0可以编译它。 - HolyBlackCat

Answer 1

Gcc是正确的。 b（作为constexpr变量）实际上不需要被捕获。

如果变量是constexpr且没有可变成员，则lambda表达式可以读取变量的值而不必捕捉它

• 。

GCC LIVE

似乎如果让b成为static，那么MSVC就可以在没有捕获的情况下访问b。

template<class T> void f(){
    constexpr static bool b=std::is_same_v<T,int>;
    auto func_x=[](){
        if constexpr(b){
        }else{
        }
    };
    func_x();
}

MSVC LIVE

而且

如何在保持编译时保证的同时解决它？

我们无法保持捕获变量的constexpr性质。它们成为lambda闭包类型的非静态数据成员，非静态数据成员不能是constexpr。

- songyuanyao

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C++标准中是否有提到这个位置？ - Nicol Bolas

实际上，C++17似乎直接相反。b被lambda隐式捕获；没有任何关于它是常量表达式的警告。 - Nicol Bolas

@NicolBolas，由于b是constexpr，直接对它执行lvalue-to-rvalue转换并不构成odr-use。有关标准参考，请参阅[basic.def.odr]/3。 - Brian Bi

Answer 2

如何解决这个问题并保持编译时的保证？将constexpr bool标记为static即可解决。

详见Demo。

或者，您可以在if constexpr中使用条件语句，而不是将其分配给bool。如下所示：

if constexpr(std::is_same_v<T,int>)

请看演示 请注意，已经有关于MSVC的constexpr和lambda表达式的bug报告。
其中之一是：在lambda中捕获constexpr的问题
另一个是：在lambda中使用if constexpr

- P.W

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这些漏洞被标记为“已修复”，但事实上，这些漏洞在版本17.3.5（Visual Studio Professional 2022）中仍然存在... - Jakub Klinkovský