如何在constexpr函数中执行运行时断言？

Question

据我所知，一个constexpr函数可以在编译时和运行时执行，这取决于整个评估是否可以在编译时完成。

但是，您不能重载此函数以具有运行时和编译时对应项。

所以我的问题是，我如何可以在运行时断言，以确保运行时功能的执行传递有效的参数与我的static_assert？

Answer 1

埃里克Niebler涵盖这个问题以及在Assert and Constexpr in C++11，他指出，在一个constexpr函数中使用断言是不允许的C++ 11但它是在C++ 14（As part of the Relaxing constraints on constexpr functions proposal）允许并提供了以下片段：

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

如果我们必须支持C++ 11，那么有一些选择。显而易见的是使用抛出，但是他指出这会将不可恢复的错误转换为可恢复的错误，因为您可以捕获异常。

他提出了一些备选方案：

1. 利用罚球与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!"); 
   } 
   

   如果有异常离开函数的std ::终止将被调用。

2. 电话std::quick_exit从异常类的构造函数：

   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. 传递断言一个异常类型的构造lambda表达式：

   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

您可以抛出异常。如果在编译时从一个constexpr函数中引发一个异常，它基本上被认为失败了一个静态断言。如果它在运行时发生，它将像往常一样是一个例外。

这个问题显示了代码示例，其中发生这种情况：Passing constexpr objects around

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