爲什麼模板聲明中的size_t參數需要爲const？

Question

我可以有

std::bitset<10> bitsetA; 

或

const size_t LengthB = 20; 
std::bitset<LengthB> bitsetB; 

沒有任何問題。

但是，如果長度不const

size_t LengthC = 30; 
std::bitset<LengthC> bitsetC; // Line 30, say 

我面臨以下編譯錯誤

'LengthC' cannot appear in a constant-expression 
template argument 1 is invalid 

是什麼原因呢？

如果第30行被接受，那麼編譯器和用戶代碼會出現什麼問題？是不是因爲長度C可能有別名？

Answer 1

模板參數必須在編譯時聲明const，以便模板可以在編譯時實例化。

在你給出的例子中，確實看起來LengthC不會從它初始化的地方變成模板必須被實例化的地方，所以它可以被視爲常量，但是編譯器沒有義務弄清楚。規範說明必須聲明參數const，以便不需要編譯時流控制分析。

Answer 2

模板根據模板參數實例化新類型，這是在編譯時完成的。您不能在運行時實例化新類型，因爲C++是靜態類型的。

所以當你有一個非const變量時，它不能作爲模板參數傳遞，因爲它不能保證是那個值（你必須潛在地「在運行時實例化一個新類型」時間」）。只有當它是常量時，才能確保該值確實不變，因此可用於模板參數。

Answer 3

模板是編譯時生物 - 變量是運行時生物。如果您需要將變量傳遞給模板，則需要在運行時執行該變量，例如在模板類的構造函數中。

Answer 4

C++編譯器是嚴格當談到const鑄造。

10和const size_t LengthB = 20;都評估爲常數。沒有const關鍵字，編譯器無法輕易確定變量是否可能在聲明和使用之間發生變化。