如何在constexpr函數中執行運行時斷言？

Question

據我所知，一個constexpr函數可以在編譯時和運行時執行，這取決於整個評估是否可以在編譯時完成。

但是，您不能重載此函數以具有運行時和編譯時對應項。

所以我的問題是，我如何可以在運行時斷言，以確保運行時功能的執行傳遞有效的參數與我的static_assert？

Answer 1

埃裏克Niebler涵蓋這個問題以及在Assert and Constexpr in C++11，他指出，在一個constexpr函數中使用斷言是不允許的C++ 11但它是在C++ 14（As part of the Relaxing constraints on constexpr functions proposal）允許並提供了以下片段：

constexpr bool in_range(int val, int min, int max) 
{ 
    assert(min <= max); // OOPS, not constexpr 
    return min <= val && val <= max; 
} 

如果我們必須支持C++ 11，那麼有一些選擇。顯而易見的是使用拋出，但是他指出這會將不可恢復的錯誤轉換爲可恢復的錯誤，因爲您可以捕獲異常。

他提出了一些備選方案：

1. 利用罰球與noexcept specifier：

   constexpr bool in_range(int val, int min, int max) noexcept 
   { 
       return (min <= max) 
       ? min <= val && val <= max 
       : throw std::logic_error("Assertion failed!"); 
   } 
   

   如果有異常離開函數的std ::終止將被調用。

2. 電話std::quick_exit從異常類的構造函數：

   struct assert_failure 
   { 
       explicit assert_failure(const char *sz) 
       { 
        std::fprintf(stderr, "Assertion failure: %s\n", sz); 
        std::quick_exit(EXIT_FAILURE); 
       } 
   }; 
   
   constexpr bool in_range(int val, int min, int max) 
   { 
       return (min <= max) 
        ? min <= val && val <= max 
        : throw assert_failure("min > max!"); 
   } 
   

3. 傳遞斷言一個異常類型的構造lambda表達式：

   constexpr bool in_range(int val, int min, int max) 
   { 
       return (min <= max) 
        ? min <= val && val <= max 
        : throw assert_failure(
         []{assert(!"input not in range");} 
        ); 
   } 
   

Answer 2

您可以拋出異常。如果在編譯時從一個constexpr函數中引發一個異常，它基本上被認爲失敗了一個靜態斷言。如果它在運行時發生，它將像往常一樣是一個例外。

這個問題顯示了代碼示例，其中發生這種情況：Passing constexpr objects around

而且相關：What happens when an exception is thrown while computing a constexpr?