为什么在常量表达式中不能使用指向函数的const指针？

问题描述

请考虑以下模板：

using IntFnPtr = int(*)(int);
template <IntFnPtr> void f() { }

这些测试：

int g(int) { }

int main()
{
    f<&g>(); // OK

    const IntFnPtr cp = &g;
    f<cp>(); // Error -- why? 

    constexpr IntFnPtr cexprp = &g;
    f<cexprp>(); // OK
}

为什么尝试用格式错误的f实例化cp？编译器抱怨：

> error: no matching function for call to 'f'

live example on godbolt.org

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请注意，这似乎与其他实体不一致，例如整数：

template <int> void f() { }

int main()
{
    f<5>(); // OK

    const int ci = 5;
    f<ci>(); // OK

    constexpr int cexpri = 5;
    f<cexpri>(); // OK
}

解决方法

首先，有temp.arg.nontype#2：

非类型模板参数的模板参数应为模板参数类型的转换常量表达式（[expr.const]）。

[注1：如果模板参数是一个重载集合（或重载集合的地址，包括形成一个指向成员的指针），则从该集合中选择匹配函数（[over.over]）。 —尾注]

然后我们可以将其跟随到expr.const#10：

类型T的转换后的常量表达式是隐式转换为类型T的表达式，其中转换后的表达式是常量表达式，并且隐式转换序列仅包含...

根据该规则，我们可以看到变量cp可能不是常量表达式，因为根据expr.const#3，它甚至不是潜在恒定的： / p>

如果变量是constexpr或具有引用或const限定的整数或枚举类型，则它可能是常量。

因此cp对于非类型模板参数不是有效的模板参数，并且会出现错误。

请注意，这就是ci出现明显不一致之处。由于ci具有const限定的整数类型，因此可以用作非类型模板参数的模板参数。

类似地，也允许对f的所有其他调用，因为每种情况下的模板参数都是一个常量表达式：

1. g是具有外部链接的函数，因此其地址是一个常量表达式。

2. 5是一个常数整数表达式。

3. cexprp和cexpri都是constexpr变量。