使用非constexpr对象的静态constexpr成员变量作为模板参数

Question

我正在编写一个库，其中固有的静态对象参数使用非类型模板参数构建到该类型中。这样做在实现上提供了大量的性能优化，其中这些值是运行时值(小基准值为10倍，预期为5-7倍)。然而，我发现C++并不支持这个成语。我试图重构库，以使不太熟悉模板或元编程的开发人员更容易使用。

我想提供constexpr函数来简化static constexpr成员变量的提取(用于通过类型传递静态值)，这样用户就可以进行一些基本的元编程，而不必理解幕后的繁重机器。例如,

#include <type_traits>


template <int A, int B>
class Example {
public:
    static constexpr auto C = A + B;
private:
    int b {0};
};

template <int A, int B>
constexpr auto getC(Example<A, B> e) { return decltype(e)::C; }

/**** USER CODE ****/

int main()
{
    Example<1, 2> e;
    Example<2, getC(e)> f;
}

这是行不通的，即使您没有使用该值(奇怪的是，如果e没有运行时成员，它也会工作)，也可以在一个constexpr上下文中使用它。我们可以编写decltype(e)::C，但是如果它是一个引用，那么他们就必须知道std::remove_reference<decltype(C)>::type::C，当然，他们必须知道如何做到这一点，并且知道足够多的知识来解决常见的问题，比如remove_reference调用。到了那个时候，对于这个库的典型程序员来说，我们已经陷入了困境。

constexpr函数不能工作，宏不能与类型系统一起工作，所以它们也是不够的，否则我怎么能做到这一点？

Answer 1

为了实现getC，我选择了内森的答案和被删除的答案的组合。

template <typename T, typename = std::void_t<decltype(std::remove_reference_t<T>::C)>>
constexpr int getC_() { return std::remove_reference_t<T>::C; }

#define getC(e) (getC_<decltype(e)>())

该函数执行繁重的工作，如果您给它一个无效的类型，就会给出一个很好的错误消息，这要归功于护卫。宏以自己永远不会失败的方式进行混乱的调用(对初学者来说)。

getC(1);  // error: 'C' is not a member of 'std::remove_reference<int>::type' {aka 'int'}

Answer 2

您可以使用宏来包装

std::remove_reference<decltype(C)>::type::C

看起来就像

#define getC(obj) std::remove_reference_t<decltype(obj)>::C