constexpr 函数内的 if 与 if constexpr

最近修改了一些if constexpr into if在我的 constexpr 函数中，发现它们仍然可以正常工作并且可以在编译时进行评估。这是一个最小的情况：

template<int N>
constexpr bool is_negative()
{
    if constexpr  (N >= 0) return false;
    else  return true; 
}
int main()
{
    constexpr  bool v = is_negative<1>();
}

live demo https://godbolt.org/z/4cv0Es

在上述情况下，N必须在编译时知道，因为它是非类型模板参数，所以if constexpr在这里工作得很好。然而，它是一个 constexpr 函数，所以，iirc，它是possible即使我替换也能获得返回值if constexpr with if:

template<int N>
constexpr bool is_negative()
{
    if  (N >= 0) return false;
    else  return true; 
}
int main()
{
    constexpr  bool v = is_negative<1>();
}

live demo https://godbolt.org/z/rcUXvS

From cppref https://en.cppreference.com/w/cpp/language/constexpr, 中的所有要求A constexpr function must satisfy the following requirements:别提if。因此，IIUC，constexpr 函数是否包含应该是实现定义的行为if即使所有相关变量在编译时已知（例如is_negative above).

所以，我的结论是：

• 在 c++17 之前，我们没有if constexpr，所以选择是if，这意味着不能保证您的 constexpr 函数在编译时得到评估，全部取决于编译器实现
• 在c++17之后，if constexpr如果我们希望 constexpr 函数在编译时求值，则首选。

以上是我的个人想法，可能有一些重要的遗漏/误解，欢迎指正。问题依然没有改变：if and if constexpr，对于希望在编译时求值的 constexpr 函数应该首选它。

参考： -constexpr 函数中允许什么？ https://stackoverflow.com/questions/41618576/what-is-allowed-in-a-constexpr-function - “if constexpr()”与“if()”之间的区别 https://stackoverflow.com/questions/43434491/difference-between-if-constexpr-vs-if

在c++17之前，我们没有if constexpr，所以选择的是if，这意味着不能保证我们的constexpr函数在编译时得到评估，一切都取决于编译器的实现

if 语句不是 constexpr 这一事实并不意味着它不能在编译时作为 constexpr 表达式的一部分进行计算。在你的例子中，v在这两种情况下都会在编译时求值，因为它必须是：它是一个常量表达式。这不是实现定义的。

在 c++17 之后，如果我们希望 constexpr 函数在编译时求值，则首选 constexpr。

Constexpr if 语句的引入是为了解决问题。让 constexpr 函数在编译时求值并不是这个问题。

这是一个示例，其中constexpr if是必需的而不是简单的if（取自参考参数 https://en.cppreference.com/w/cpp/language/if):

template <typename T>
auto get_value(T t) {
    if constexpr(std::is_pointer_v<T>)
        return *t; // deduces return type to int for T = int*
    else
        return t;  // deduces return type to int for T = int
}

尝试删除constexpr关键字并看看会发生什么（demo http://coliru.stacked-crooked.com/a/db1f05c4410783f8).

另请注意，您始终可以使用其他方法解决该问题，但是if constexpr具有简洁的优点。例如，这是一个等价的get_value使用标签调度：

template<typename T>
auto get_value_impl(T t, std::true_type) {
    return *t;
}
template<typename T>
auto get_value_impl(T t, std::false_type) {
    return t;
}

template<typename T>
auto get_value(T t) {
    return get_value_impl(t, std::is_pointer<T>{});
}

Demo http://coliru.stacked-crooked.com/a/fe2e23a57d6c8312