为什么模板声明中的size_t参数需要为const？

Question

我可以有

std::bitset<10> bitsetA; 

或

const size_t LengthB = 20; 
std::bitset<LengthB> bitsetB; 

没有任何问题。

但是，如果长度不const

size_t LengthC = 30; 
std::bitset<LengthC> bitsetC; // Line 30, say 

我面临以下编译错误

'LengthC' cannot appear in a constant-expression 
template argument 1 is invalid 

是什么原因呢？

如果第30行被接受，那么编译器和用户代码会出现什么问题？是不是因为长度C可能有别名？

Answer 1

模板参数必须在编译时声明const，以便模板可以在编译时实例化。

在你给出的例子中，确实看起来LengthC不会从它初始化的地方变成模板必须被实例化的地方，所以它可以被视为常量，但是编译器没有义务弄清楚。规范说明必须声明参数const，以便不需要编译时流控制分析。

Answer 2

模板根据模板参数实例化新类型，这是在编译时完成的。您不能在运行时实例化新类型，因为C++是静态类型的。

所以当你有一个非const变量时，它不能作为模板参数传递，因为它不能保证是那个值（你必须潜在地“在运行时实例化一个新类型”时间”）。只有当它是常量时，才能确保该值确实不变，因此可用于模板参数。

Answer 3

模板是编译时生物 - 变量是运行时生物。如果您需要将变量传递给模板，则需要在运行时执行该变量，例如在模板类的构造函数中。

Answer 4

C++编译器是严格当谈到const铸造。

10和const size_t LengthB = 20;都评估为常数。没有const关键字，编译器无法轻易确定变量是否可能在声明和使用之间发生变化。