具有在编译时评估的向量的构建器模式（使用“consteval”）

我正在尝试创建一个遵循构建器模式并且在编译时完全运行的类（使用新的constevalC++20 中的关键字），但无论我尝试什么都不起作用。例如，这是行不通的：

#include <vector>

class MyClass
{
private:
    std::vector<int> data;

public:
    consteval MyClass& setData()
    {
        this->data = {20};
        return *this;
    }

    consteval std::vector<int> build()
    {
        return data;
    }
};


int main()
{
    std::vector<int> data = MyClass().setData().build();
}

这给出了错误“<anonymous>不是常量表达式”。这让我相信我应该返回类的副本：

#include <vector>

class MyClass
{
private:
    std::vector<int> data;

public:
    consteval MyClass setData()
    {
        // https://herbsutter.com/2013/04/05/complex-initialization-for-a-const-variable/
        return [&]{
            MyClass newClass;
            newClass.data = {20};
            return newClass;
        }();
    }

    consteval std::vector<int> build()
    {
        return data;
    }
};


int main()
{
    std::vector<int> data = MyClass().setData().build();
}

然而，我遇到了同样的错误。我应该如何在 C++ 中使用常量时间构建器模式？看来这只发生在vectors，我使用的是支持C++20的版本constexpr vectors.

您的代码无法编译，因为当前的 C++ 只允许在常量表达式中进行“瞬态”分配。这意味着在常量表达式求值期间，允许动态分配内存 (C++20 起)，但前提是任何此类分配在常量表达式“结束”时都已释放。

在您的代码中，表达式MyClass().setData()必须是常量表达式，因为它是立即调用（这意味着调用consteval函数，而不是发生在另一个函数内部的函数consteval函数或内部if consteval堵塞）。表达方式MyClass().setData().build()也必须是常量表达式。这意味着，虽然MyClass().setData().build()正在评估中，允许动态分配，但在评估结束时不得有“幸存”分配MyClass().setData()也不在结束时MyClass().setData().build().

既然没有办法阻止这样的结果MyClass().setData()由于具有实时分配，您只能在封闭的内部调用它consteval函数或if consteval堵塞。例如，以下内容将是有效的：

consteval int foo() {
    return MyClass().setData().build()[0];
}

请注意，临时MyClass对象（因此std::vector<int>子对象）将被销毁，因此所有动态分配都将在之前被清理foo()返回。

你想将向量保留在最外层之后consteval功能完成？抱歉，您不能这样做——至少在当前版本的 C++ 中不能。您需要将其内容复制到std::array或其他一些不使用动态分配的对象。