如何靜態斷言constexpr函數內的字符串文字的條件？

Question

在下面的示例中main可以static_assert如果字符串文字以'v'開頭，但verify不能。

爲什麼會發生？有沒有一種方法允許verify到static_assert條件字符串中的字符？

#include <cstddef> 

template <std::size_t N> 
constexpr char get_first(const char (&str)[N]) 
{ 
    static_assert(N>1, "must be > 1"); 
    return str[0]; 
} 

template <std::size_t N> 
constexpr void verify(const char (&str)[N]) 
{ 
    static_assert(str[0] == 'v', "must start from v"); 
} 

int main() 
{ 
    static_assert(get_first("value") == 'v', "first must be 'v'"); // succeeds 
    verify("value"); // fails to compile 
} 

編譯錯誤：

main.cpp: In instantiation of 'constexpr void verify(const char (&)[N]) [with long unsigned int N = 6]': 
main.cpp:19:15: required from here 
main.cpp:13:9: error: non-constant condition for static assertion 
     static_assert(str[0] == 'v', "must start from v"); 
     ^~~~~~~~~~~~~ 
main.cpp:13:9: error: 'str' is not a constant expression 

Example。

Answer 1

的問題是，verify()

template <std::size_t N> 
constexpr void verify(const char (&str)[N]) 
{ 
    static_assert(str[0] == 'v', "must start from v"); 
} 

可以稱爲編譯時和運行時間。

所以錯誤，因爲可以執行static_assert()，在str，調用時編譯時間，但不能叫時運行時（當str的第一個字符是不知道編譯時）。

- 編輯 -

的OP要求在字符串文字編譯時檢查。

下面是一個愚蠢的例子，我想是不是真的有用，但我希望能有所啓發

template <char const * const str> 
constexpr bool startWithUpperLetter() 
{ 
    static_assert(str[0] != 'v', "no start with \'v\', please"); 

    return (str[0] >= 'A') && (str[0] <= 'Z'); 
} 

constexpr char const str1[] { "ABC" }; 
constexpr char const str2[] { "abc" }; 
constexpr char const str3[] { "vwx" }; 

int main() 
{ 
    static_assert(startWithUpperLetter<str1>() == true, "!"); 
    static_assert(startWithUpperLetter<str2>() == false, "!"); 
    // static_assert(startWithUpperLetter<str3>() == false, "!"); // error 
} 

Answer 2

我有另一種解決辦法給你。這不會使用static_assert，但保證在編譯時強制執行條件。

#include <type_traits> 
template<bool b> 
using enforce = std::bool_constant<b>; 

template <std::size_t N> 
constexpr int verify(const char (&str)[N]) 
{ 
    if(get_first(str) != 'v') { 
     throw "must start from v"; 
    } 
    return 0; 
} 

int main() 
{ 
    using assertion = enforce<verify("value")>; // compiles 
    using assertion = enforce<verify("fail")>; // fails to compile 
    // or use it like 
    constexpr auto assertion0 = verify("value"); // compiles 
} 

這使用throwing在constexpr上下文中無效。您會收到錯誤看起來somethign像這樣：

26 : <source>:26:31: error: non-type template argument is not a constant expression 
    using assertion = enforce<verify("fail")>; // fails to compile 
           ^~~~~~~~~~~~~~ 
15 : <source>:15:9: note: subexpression not valid in a constant expression 
     throw "must start from v"; 
     ^
26 : <source>:26:31: note: in call to 'verify("fail")' 
    using assertion = enforce<verify("fail")>; // fails to compile 

我們可以使用它作爲一個模板參數執行的verify constexpr評價。這也是聲明一個非void返回類型的原因。

Answer 3

在C++ 17中，可以將值包裝在一個constexpr lambda（online demo）中。呼叫看起來像

verify([=] { return "value"; }); 

，並解開你可以

template <class StringWrapper> 
constexpr void verify(StringWrapper str_w) 
{ 
    constexpr auto str = str_w(); 
    static_assert(str[0] == 'v', "must start from v"); 
}