提问人：glades 提问时间：1/25/2023 最后编辑：wohlstadglades 更新时间：1/25/2023 访问量：124
constexpr 上下文中运算符 && 的奇怪行为
strange behaviour of operator && in constexpr context
问：
以下代码尝试根据参数包中传递的最后一个参数做出编译时决策。如果参数包参数的数量为 0，则包含>，然后尝试获取其最后一个元素的比较。但是，构造的元组是在无效索引下访问的，该索引假定大于最大元组索引（如图所示）。
如果我这样做，这怎么可能？static_assertcnt-1
#include <cstdio>
#include <concepts>
#include <utility>
#include <tuple>
template <typename... Args>
auto foo(Args&&... args)
{
auto tuple = std::forward_as_tuple(std::forward<Args>(args)...);
constexpr std::size_t cnt = sizeof...(Args);
if constexpr (cnt > 0 && std::same_as<std::remove_cvref_t<std::tuple_element_t<cnt-1, decltype(tuple)>>, int>) {
printf("last is int\n");
} else {
printf("last is not int\n");
}
}
int main()
{
foo(2);
foo();
}
错误：
/opt/compiler-explorer/gcc-12.2.0/include/c++/12.2.0/tuple: In instantiation of 'struct std::tuple_element<18446744073709551615, std::tuple<> >':
<source>:13:25: required from 'auto foo(Args&& ...) [with Args = {}]'
<source>:24:8: required from here
/opt/compiler-explorer/gcc-12.2.0/include/c++/12.2.0/tuple:1357:25: error: static assertion failed: tuple index must be in range
1357 | static_assert(__i < sizeof...(_Types), "tuple index must be in range");
| ~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~
/opt/compiler-explorer/gcc-12.2.0/include/c++/12.2.0/tuple:1357:25: note: the comparison reduces to '(18446744073709551615 < 0)'
/opt/compiler-explorer/gcc-12.2.0/include/c++/12.2.0/tuple:1359:13: error: no type named 'type' in 'struct std::_Nth_type<18446744073709551615>'
1359 | using type = typename _Nth_type<__i, _Types...>::type;
| ^~~~
答：
3赞
wohlstad
1/25/2023
#1
只有在使用 if constexpr（从 c++17 开始可用）并分隔为 2 个嵌套 s 时，才能强制编译器计算第 2 个条件：cnt > 0if
#include <cstdio>
#include <concepts>
#include <utility>
#include <tuple>
template <typename... Args>
auto foo(Args&&... args)
{
auto tuple = std::forward_as_tuple(std::forward<Args>(args)...);
constexpr std::size_t cnt = sizeof...(Args);
//-----vvvvvvvvv---------
if constexpr (cnt > 0)
{
if (std::same_as<std::remove_cvref_t<std::tuple_element_t<cnt - 1, decltype(tuple)>>, int>) {
printf("last is int\n");
}
else {
printf("last is not int\n");
}
}
}
int main()
{
foo(2);
foo();
}
输出：
last is int
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glades
1/25/2023
它确实适用于两个嵌套的 if constexpr（），但为什么它不适用于 && 运算符？
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wohlstad
1/25/2023
我不确定（对 qeustion 投了赞成票，因为我认为这是一个很好的）。但我认为你可能会发现我的答案很有用，因为它确实提供了一种实现你需要的方法。
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glades
1/25/2023
谢谢，是的，我当然会这样做。我只是好奇:)
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HolyBlackCat
1/25/2023
#2
阻止 rhs 被评估的短路（在运行时计算其值）不会阻止它被实例化（将模板参数替换为模板，检查它们的有效性，所有这些都在编译时完成）。
我看不出它不能按你期望的方式工作的任何特殊原因，它只是没有被添加到语言中（还没有）。
正如@wohlstad所说，解决方案是：if constexpr
if constexpr (cnt > 0)
{
if constexpr (std::same_as<std::remove_cvref_t<std::tuple_element_t<cnt - 1, decltype(tuple)>>, int>)
{
...
第一个必须是 constexpr，而第二个应该（在您的方案中）。if
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glades
1/25/2023
有趣的是，我没有想到无论选择何种路径都会发生实例化，但这可以解释它。Afaik clang 也有同样的行为。至于 std：：same_as 你可以这样使用它。这是一个概念，而不是类型特征（尽管基于您提到的类型特征）。
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HolyBlackCat
1/25/2023
@glades啊，脸掌。编辑。
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Turtlefight
2/9/2023
为什么需要对 rhs 进行实例化，一个潜在的原因可能是可能被重载了 - 编译器需要检查是否存在这种重载，为此必须知道 lhs 的类型和 rhs 的类型。operator&&
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and