c++ - 为什么在 C++20 之前 std::swap 没有标记为 constexpr ？

Question

在 C++20 中，std::swap变成 constexpr功能。

我知道标准库在标记事物方面确实落后于语言constexpr ，但到 2017 年，<algorithm>和其他一堆东西一样，几乎都是 constexpr。然而 - std::swap不是。我依稀记得有一些奇怪的语言缺陷阻止了那个标记，但我忘记了细节。

有人可以简洁明了地解释这一点吗？

动机:需要理解为什么标记 std::swap() 可能是个坏主意类函数constexpr在 C++11/C++14 代码中。

Answer 1

奇怪的语言问题是CWG 1581 :

Clause 15 [special] is perfectly clear that special member functions are only implicitly defined when they are odr-used. This creates a problem for constant expressions in unevaluated contexts:

struct duration {
  constexpr duration() {}
  constexpr operator int() const { return 0; }
};

// duration d = duration(); // #1
int n = sizeof(short{duration(duration())});

The issue here is that we are not permitted to implicitly define constexpr duration::duration(duration&&) in this program, so the expression in the initializer list is not a constant expression (because it invokes a constexpr function which has not been defined), so the braced initializer contains a narrowing conversion, so the program is ill-formed.

If we uncomment line #1, the move constructor is implicitly defined and the program is valid. This spooky action at a distance is extremely unfortunate. Implementations diverge on this point.

您可以阅读问题描述的其余部分。

在 P0859 中通过了针对此问题的解决方案2017 年在阿尔伯克基(在 C++17 发布之后)。这个问题阻碍了双方都能够拥有 constexpr std::swap (在 P0879 中解决)和 constexpr std::invoke (在 P1065 中解决，其中也有 CWG1581 示例)，均适用于 C++20。

在我看来，这里最容易理解的示例是 P1065 中指出的 LLVM 错误报告中的代码:

template<typename T>
int f(T x)
{
    return x.get();
}

template<typename T>
constexpr int g(T x)
{
    return x.get();
}

int main() {

  // O.K. The body of `f' is not required.
  decltype(f(0)) a;

  // Seems to instantiate the body of `g'
  // and results in an error.
  decltype(g(0)) b;

  return 0;
}

CWG1581 是关于何时定义 constexpr 成员函数的，并且决议确保它们仅在使用时被定义。在 P0859 之后，以上是格式良好的( b 的类型是 int )。

自 std::swap和 std::invoke两者都必须依赖于检查成员函数(前者中的移动构造/赋值，后者中的调用运算符/代理调用)，它们都取决于此问题的解决方案。