c++ - if constexpr 似乎只有在两种情况都有效的情况下才有效

Question

给出以下代码:

template<typename T>
constexpr remove_reference_t<decltype(T{}.x, bool{})> has_x() {return true;}
template<typename T, class... U>
constexpr bool has_x(U...) {return false;}

class A { public: int x; };

int main()
{
    vector<int> vec;
    A my_a{};

    std::cout << has_x<decltype(my_a)>() << endl << has_x<decltype(vec)>() << endl;

    if constexpr(has_x<decltype(vec)>())
    {
        cout << vec.x << endl;
    }
    else
    {
        cout << size(vec) << endl;
    }
}

只有当我注释掉 cout << vec.x << endl 时它才会编译。这显然不会编译，但我从 if constexpr 的理解那是:

If the value is true, then statement-false is discarded (if present), otherwise, statement-true is discarded

因此我认为“statement-true”应该被丢弃，但事实似乎并非如此。如果我在“statement-true”中放置一个在任何情况下都有效的声明，它就会起作用。但对于一个可能无效的声明，我得到:

error: class std::vector<int> has no member named x

我在这里做错了什么吗？

Live Example

Answer 1

使用 constexpr if，被丢弃的语句主体在语法上仍然必须正确，即使它没有被编译。编译器在编译时知道

vec.x

不正确，因此您会收到错误。如果您重构代码以使用类似的模板

template<typename T>
void foo(T& vec)
{
    if constexpr(has_x<T>())
    {
        cout << vec.x << endl;
    }
    else
    {
        cout << size(vec) << endl;
    }
}

int main()
{
    vector<int> vec;
    A my_a{};

    std::cout << has_x<decltype(my_a)>() << endl << has_x<decltype(vec)>() << endl;
    foo(vec);

}

然后

vec.x

在语法上是正确的，它不知道vec是什么，但它不是格式错误的代码，所以它通过了。然后，一旦实例化模板，就会评估 if 语句的条件，并丢弃 vec.x，因此不会出现编译器错误。

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通常，您仅在模板上下文中使用 constexpr。您不必这样做，但如果不这样做，您必须确保主体将在编译时进行编译，即使它会被丢弃，就像普通的旧 if 语句一样。

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即使在模板内，您仍然必须小心。如果 constexpr 的主体不依赖于模板参数，那么它将在实例化模板之前对其进行求值。使用

template <typename T>
void f() 
{
     if constexpr (std::is_integer_v<T>)
         // ...
     else
       static_assert(false, "T must be an integer type"); 
}

代码将无法编译，因为解析模板时会触发 static_assert(false, "T must be an integer type") 。您必须使条件取决于模板类型，以便在实例化时对其进行评估，例如

template<class T> struct always_false : std::false_type {};

template <typename T>
void f() 
{
     if constexpr (std::is_integer_v<T>)
         // ...
     else
       static_assert(always_false<T>, "T must be an integer type"); 
}