如何在c++17中编写constexpr快速排序？

如何在c++17中编写constexpr快速排序？为什么我的代码不起作用？ g++输出：

/Users/user1/tests/test22.cpp:318:19:错误：constexpr变量“leftSize”必须由常量表达式初始化 constexpr size\u t leftSize=GetLeftSizearray； ^ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ /Users/user1/tests/test22.cpp:327:27：注意：在函数模板专门化的实例化中，此处请求“快速排序” constexpr auto array13=QuickSortarray12； ^ /Users/user1/tests/test22.cpp:318:42:注意：常量表达式中不允许读取非constexpr变量“array” constexpr size\u t leftSize=GetLeftSizearray； ^ /Users/user1/tests/test22.cpp:318:42:注意：调用'arrayarray' /Users/user1/tests/test22.cpp:319:26:错误：非类型模板参数不是常量表达式 constexpr std:：array left=QuickSortSliceLeftarray； ^~~~~~~~ /Users/user1/tests/test22.cpp:319:26:注意：“leftSize”的初始值设定项不是常量表达式 /Users/user1/tests/test22.cpp:318:19：注意：在这里声明 constexpr size\u t leftSize=GetLeftSizearray； ^ /Users/user1/tests/test22.cpp:327:17:错误：constexpr变量“array13”必须由常量表达式初始化 constexpr auto array13=QuickSortarray12； ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~

这是我的代码：

#include <array>

template<typename T, size_t N>
constexpr size_t GetLeftSize(const std::array<T, N> array)
{
    T f = array[0];
    size_t n = 1;
    for (size_t i = 1; i < N; i ++)
        if (array[i] <= f)
            n ++;

    return n;
}

// Get Left Slice
template<typename T, size_t N, size_t L>
constexpr std::array<T, L> SliceLeft(const std::array<T, N> array)
{
    std::array<T, L> result{};
    for (size_t i = 0; i < L; i ++)
        result[i] = array[i];
    return result;
}

// Get Right Slice
template<typename T, size_t N, size_t R>
constexpr std::array<T, R> SliceRight(const std::array<T, N> array)
{
    std::array<T, R> result{};
    for (size_t i = 0; i < R; i ++)
        result[i] = array[N - i];
    return result;
}

// Link Sclice
template<typename T, size_t L, size_t R>
constexpr std::array<T, L + R> LinkSlice(const std::array<T, L> left, const std::array<T, R> right)
{
    std::array<T, L + R> result{};

    for (size_t i = 0; i < L; i ++)
        result[i] = left[i];

    for (size_t i = 0; i < L; i ++)
        result[L + i] = right[i];

    return result;

}

// Quick sort function
template<typename T, size_t N>
constexpr const std::array<T, N> QuickSort(const std::array<T, N> array)
{
    if (N <= 1)
        return array;
    constexpr size_t leftSize = GetLeftSize(array);
    constexpr std::array<T, leftSize> left = QuickSort(SliceLeft<T, N, leftSize>(array));
    constexpr std::array<T, N - leftSize> right = QuickSort(SliceRight<T, N, N - leftSize>(array));
    return LinkSlice(left, right);
}

int main()
{   
    constexpr std::array<int, 6> array12{7, 9, 3, 6, 1, 19};
    constexpr auto array13 = QuickSort(array12);
    return 0;
}

函数QuickSort中的参数数组不是constexpr变量，但它将使用constexpr参数array12初始化，因此不能使用它初始化constexpr变量leftSize

事实上，constexpr函数可以修改其参数，因此可以像普通函数一样实现快速排序：

#include <array>

template<typename T, std::size_t N>
constexpr void QuickSort(std::array<T, N> &array, std::size_t low, std::size_t high)
{
    if (high <= low) return;
    auto i = low, j = high + 1;
    auto key = array[low];
    for (;;) {
        while (array[++i] < key) if (i == high) break;
        while (array[--j] > key) if (j == low) break;
        if (i >= j) break;

        auto tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;

    }

    auto tmp = array[low];
    array[low] = array[j];
    array[j] = tmp;

    QuickSort(array, low, j - 1);
    QuickSort(array, j + 1, high);
}

template<typename T, std::size_t N>
constexpr std::array<T, N> QuickSort(std::array<T, N> array)
{
    QuickSort(array, 0, N - 1);
    return array;
}

int main()
{   
    constexpr std::array<int, 6> array12{7, 9, 3, 6, 1, 19};
    constexpr auto array13 = QuickSort(array12);
    return 0;
} 

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还请注意，由于C++20已经是constexpr。

编译器输出告诉您，您正在执行constexpr方法中不允许的操作。