C++ constexpr是否意味着不例外？

constepr

说明符是否暗示函数的

noexcept

说明符？to对

内联
说明符说“是”，但让我想知道当前说明符的可能答案。在我看来，答案可能取决于使用
constexpr
函数的上下文：是常量表达式上下文还是运行时上下文，即编译时函数的所有参数是否已知

我原以为答案是“是”，但事实并非如此

constexpr
bool f(int) noexcept
{
    return true;
}

constexpr
bool g(int)
{
    return true;
}

static_assert(noexcept(f(1)));
static_assert(noexcept(g(2))); // comment this line to check runtime behaviour

#include <cassert>
#include <cstdlib>

int
main(int argc, char * [])
{
    assert(noexcept(f(argc)));
    assert(noexcept(g(argc)));
    return EXIT_SUCCESS;
}

constexpr
boolf（int）无例外
{
返回true；
}
常量表达式
布尔g（内部）
{
返回true；
}
静态断言（noexcept（f（1））；
静态断言（noexcept（g（2））；//注释此行以检查运行时行为
#包括
#包括
int
main（int argc，char*[]）
{
断言（noexcept（f（argc））；
断言（noexcept（g（argc））；
返回退出成功；
}
的
不例外
：

如果表达式包含对没有非抛出异常规范的任何类型函数的[…]调用，则结果为false，除非它是常量表达式

另外，关于
constexpr
，请注意：

noexcept运算符对于常量表达式始终返回true

在任何情况下，它似乎都不意味着
constepr
说明符强制为所包围的表达式指定
noexcept
说明符，正如有人在注释中用反例所示，您也验证了这一点

无论如何，从文档中，有以下关于
noexcept
和
constexpr
之间关系的有趣注释：

由于noexcept运算符始终为常量表达式返回true，因此可以使用它检查constexpr函数的特定调用是否采用常量表达式分支

编辑：带有GCC的示例

感谢@hvd对GCC关于我上一次报价的有趣评论/示例

constexpr int f(int i) {
    return i == 0 ? i : f(i - 1);
}

int main() {
    noexcept(f(512));
    return noexcept(f(0)) == noexcept(f(0));
}

上面的代码返回
0
，并警告语句
noexcept（f（512））
无效。

注释掉假定无效的语句后，返回值变为
1

编辑：已知的叮当声bug

再次感谢@hvd也提供了link，这是关于问题中提到的代码的一个众所周知的bug

从错误报告中引用：

<>〈C++〉，[第1章除外] P3: 

“如果在可能求值的上下文中，表达式将包含对没有非抛出异常规范（15.4）的函数、成员函数、函数指针或成员函数指针的可能求值调用，则noexcept运算符的结果为false，除非该调用是常量表达式（5.19）”

我们不执行最后一句话

不，一般来说不是

可以在允许抛出异常的非constepr上下文中调用constexpr函数（当然，手动将其指定为
noexcept（true）
）

但是，作为常量表达式的一部分（例如在您的示例中），它的行为应该像指定为
noexcept（true）
（当然，如果表达式的求值将导致抛出异常，这不会导致调用
std:：terminate
，因为程序尚未运行，而是会导致编译时错误）

正如我所料，您的示例不会触发MSVC和g++的静态断言。我不确定这是clang中的错误还是我对标准中的某些内容理解错误。
您可以在constexpr函数中抛出异常。它的设计是这样的，以便实现者可以向编译器指示错误请考虑以下功能：

constexpr int fast_sqrt(int x) {
    return (x < 0) ? throw invalid_domain() : fast_sqrt_impl(x);
}

constexpr int fast\u sqrt（int x）{
返回（x<0）？抛出无效的\u域（）：fast\u sqrt\u impl（x）；
}

在这种情况下，如果x为负值，我们需要立即停止编译，并通过编译器错误向用户指出问题。这遵循了编译器错误优于运行时错误（快速失败）的思想

C++标准在（5.20）中说明了这一点：

条件表达式e是一个核心常量表达式，除非根据
抽象机器（1.9）将计算以下表达式之一：

-投掷表情（5.17）

不，这是不可能的，因为不是constexpr函数的每一个inovocation都必须能够作为核心常量表达式的子表达式进行计算。我们只需要一个参数值就可以实现这一点。因此，只要有一个不调用该分支的参数值，constexpr函数就可以包含一个throw语句

C++14标准草案部分
7.1.5
constexpr说明符[dcl.constexpr]介绍了这一点，它告诉我们在constexpr函数中允许什么：

constexpr int fast_sqrt(int x) {
    return (x < 0) ? throw invalid_domain() : fast_sqrt_impl(x);
}

constexpr函数的定义应满足以下约束条件：


它不应是虚拟的（10.3）

其返回类型应为文字类型

其每个参数类型应为文字类型

其函数体应为=delete、=default或不包含


asm定义

goto声明

试块，或

非文字类型变量或静态或线程存储持续时间变量的定义，或
不执行初始化



正如我们所看到的，这并不禁止抛出，事实上，自从提案成为C++14的一部分以来，几乎没有禁止

下面我们看到的规则是，如果至少有一个参数值存在，那么constexpr函数的格式是正确的，这样它就可以作为子表达式进行计算
#include <iostream>

constexpr int f(bool b)   { return b ? throw 0 : 0; } 

int main() {
    std::cout << noexcept( f(1) ) << "\n" 
              << noexcept( f(0) ) << "\n" ; 
}

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