std:: is_constant_evaluated

检测函数调用是否发生在常量求值上下文中。若调用求值发生在 显式常量求值 的表达式或转换求值过程中，则返回 true ；否则返回 false 。

为确定下列变量初始化器是否属于显式常量求值，编译器可首先执行试验性常量求值：

• 具有引用类型或const限定整型或枚举类型的变量；
• 静态变量和线程局部变量。

在这种情况下不建议依赖此结果。

int y = 0;
const int a = std::is_constant_evaluated() ? y : 1;
// 常量表达式求值尝试失败。常量求值过程被舍弃。
// 变量 a 通过动态初始化赋值为 1
const int b = std::is_constant_evaluated() ? 2 : y;
// 当 std::is_constant_evaluated() == true 时常量求值成功
// 变量 b 通过静态初始化赋值为 2

参数

(无)

返回值

若调用的求值发生在明显常量求值的表达式或转换的求值过程中，则为 true ；否则为 false 。

可能的实现

// 此实现需要 C++23 的 if consteval 特性
constexpr bool is_constant_evaluated() noexcept
{
    if consteval
    {
        return true;
    }
    else 
    {
        return false;
    }
}

注释

当直接用作 static_assert 声明或 constexpr if语句 的条件时， std :: is_constant_evaluated ( ) 始终返回 true 。

由于 C++20 中缺少 if consteval ， std::is_constant_evaluated 通常通过编译器扩展来实现。

示例

#include <cmath>
#include <iostream>
#include <type_traits>
constexpr double power(double b, int x)
{
    if (std::is_constant_evaluated() && !(b == 0.0 && x < 0))
    {
        // 常量求值上下文：使用 constexpr 友好算法
        if (x == 0)
            return 1.0;
        double r {1.0};
        double p {x > 0 ? b : 1.0 / b};
        for (auto u = unsigned(x > 0 ? x : -x); u != 0; u /= 2)
        {
            if (u & 1)
                r *= p;
            p *= p;
        }
        return r;
    }
    else
    {
        // 交由代码生成器处理
        return std::pow(b, double(x));
    }
}
int main()
{
    // 常量表达式上下文
    constexpr double kilo = power(10.0, 3);
    int n = 3;
    // 非常量表达式，因为 n 在常量表达式上下文中无法转换为右值
    // 等价于 std::pow(10.0, double(n))
    double mucho = power(10.0, n);
    std::cout << kilo << " " << mucho << "\n"; // (3)
}

1000 1000

参见