Warum sind statische Behauptungen im falschen Zweig einer Consexpr-If-Anweisung falsch geformt?

Static_Asserts in fehlgeschlagenen Consexpr If-Blöcken: Eine Analyse

In C 17 bieten constexpr if-Anweisungen eine Möglichkeit, Code zur Kompilierungszeit bedingt auszuführen . Das Verhalten von static_asserts im False-Zweig solcher Anweisungen gibt jedoch Anlass zur Sorge.

Das Problem ergibt sich aus der Regel, die die Instanziierung einer Vorlage mit einem static_assert, dessen Bedingung nicht abhängig ist und als falsch ausgewertet wird, nicht zulässt ( [temp.res]/8). Diese Regel gewährleistet die Typsicherheit, indem sie undefiniertes Verhalten bei nachfolgenden Vorlagenerweiterungen verhindert.

Im Kontext einer constexpr if-Anweisung bedeutet dies, dass static_asserts im False-Zweig von Natur aus falsch formatiert sind, wenn ihre Bedingung nicht abhängig ist. Dies liegt daran, dass der Compiler zur Kompilierungszeit nicht feststellen kann, ob eine gültige Spezialisierung für die Vorlage generiert werden kann, die das static_assert enthält.

Zum Beispiel ist der folgende Code falsch formatiert:

void f() {
  if constexpr (false)
    static_assert(false);   // ill-formed
}

Ebenso sind static_asserts in constexpr-Vorlagenfunktionen im False-Zweig ebenfalls falsch formatiert:

template<class T>
void g() {
  if constexpr (false)
    static_assert(false);   // ill-formed
}

Diese Regel wird erweitert zu indirekten Aufrufen von constexpr-Funktionen oder Vorlagenfunktionen, die static_asserts aufrufen. Solche Aufrufe innerhalb des False-Zweigs einer constexpr if-Anweisung sind verboten, auch wenn sie selbst keine static_asserts enthalten.

Dieses Verbot schränkt den Nutzen von constexpr if-Anweisungen ein, da es von Entwicklern verlangt, den Code sorgfältig zu prüfen, um dies sicherzustellen das Fehlen von static_asserts im False-Zweig. Allerdings sind static_asserts mit abhängigen Bedingungen, die für mindestens einen Typ als wahr ausgewertet werden können, innerhalb von constexpr if-Anweisungen weiterhin zulässig.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die fehlerhafte Natur von static_asserts in fehlgeschlagenen constexpr if-Blöcken eine Folge davon ist Allgemeine Regel, die verbietet, dass Vorlagen static_asserts mit nicht abhängigen Bedingungen enthalten, die als falsch ausgewertet werden. Es ist für Entwickler von entscheidender Bedeutung, diese Regel einzuhalten, um undefiniertes Verhalten zu vermeiden und die Typsicherheit in ihrem Code aufrechtzuerhalten.

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