可能的模板＆constexpr-if不兼容

Question

我想在編譯時計算e值（不要擔心，不是作業），但出了問題。

template<size_t limit = 3, class result = std::ratio<0, 1>, size_t factorial = 1, size_t count = 1> 
constexpr double e_impl() { 
    if constexpr(limit == 0) { 
     return static_cast<double>(result{}.num)/result{}.den; 
    } 
    return e_impl<limit - 1, std::ratio_add<result, std::ratio<1, factorial>>, factorial * count, count + 1>(); 
} 

雖然計算值正確，但編譯器會在模板中引發有關溢出的錯誤。看起來好像limit變量超出範圍（低於0），但它不應該發生，因爲0 -case正在由if constexpr(…)語句處理。

所以問題是，我錯了，這種行爲應該是預期的，或者它是一個編譯器錯誤？用GCC 7.1.0編譯。

Answer 1

要避免錯誤，把第二返回明確納入else分支：

template<size_t limit = 3, class result = std::ratio<0, 1>, size_t factorial = 1, size_t count = 1> 
constexpr double e_impl() { 
    if constexpr(limit == 0) { 
     return static_cast<double>(result{}.num)/result{}.den; 
    } 
    else 
    { 
     return e_impl<limit - 1, std::ratio_add<result, std::ratio<1, factorial>>, factorial * count, count + 1>(); 
    } 
} 

https://godbolt.org/g/PdV7m7

理性：

在封閉函數模板或通用拉姆達的一個實例如果轉換後的條件爲真，並且該語句包含constexpr else子態，則子態不會被實例化。

http://open-std.org/JTC1/SC22/WG21/docs/papers/2016/p0128r1.html

它隻字未提不受約束else塊，或者是不應該運行塊，所以它被實例化，引發錯誤。 （注：叮噹時也失敗）

Answer 2

不，這不是一個錯誤。這裏的問題是，即使limit是0你停止遞歸編譯器仍然郵票出來

return e_impl<limit - 1, std::ratio_add<result, std::ratio<1, factorial>>, factorial * count, count + 1>(); 

，因爲它是無條件的。你需要把它放到一個else塊中，以便只在limit不是0時編譯它。

template<size_t limit = 3, class result = std::ratio<0, 1>, size_t factorial = 1, size_t count = 1> 
constexpr double e_impl() { 
    if constexpr(limit == 0) 
     return static_cast<double>(result{}.num)/result{}.den; 
    else 
     return e_impl<limit - 1, std::ratio_add<result, std::ratio<1, factorial>>, factorial * count, count + 1>(); 
}