занятно: constexpr + mutable - C/C++

constexpr + mutable (можно менять значение compile time константы)

Узнал об этом из этого видео:

	yt
	https://www.youtube.com/watch?v=67DenIV45xY

И решил проверить: https://godbolt.org/z/r174GdMn9

#include <iostream>

struct t_const_mut
{
  // data
  mutable int
  value;

  constexpr int
  get() const
  { return ++this->value; }
};

constexpr const t_const_mut
g_obj{0};

int main()
{
  std::cout
  << g_obj.get() << ' '
  << g_obj.get() << '\n';
  
  return 0;
}

Результат:

Program returned: 0
1 2

Пока не придумал как это можно использовать. Просто занятный факт.

p/s gblt
При попытке вызвать t_const_mut::get() в consteval контексте компилятор от vs выдаёт Internal compiler error.
В то время как clang и gcc этого делать не позволяет, ссылаясь на чтение mutable мембера в compile-time. (или на изменение внешнего объекта, видимого за пределами метода)

Здравствуйте, Sm0ke, Вы писали:

S>constexpr + mutable (можно менять значение compile time константы)

S>Пока не придумал как это можно использовать. Просто занятный факт.

Что тут занятного ? Констэкспр перестал вычисляться в компайлтайм и стал вычисляться в рантайм. Так и было задумано. Мьютабл и констэкспр никак не связанные вещи.

S>p/s gblt
S>При попытке вызвать t_const_mut::get() в consteval контексте компилятор от vs выдаёт Internal compiler error.
S>В то время как clang и gcc этого делать не позволяет, ссылаясь на чтение mutable мембера в compile-time. (или на изменение внешнего объекта, видимого за пределами метода)

И это было задумано. Констевал требует возможности вычисления в компайл-тайм.

Здравствуйте, YuriV, Вы писали:

YV>Что тут занятного ? Констэкспр перестал вычисляться в компайлтайм и стал вычисляться в рантайм. Так и было задумано. Мьютабл и констэкспр никак не связанные вещи.

В рантайм Меняется состояние constexpr константы.

так она ж mutable

Здравствуйте, reversecode, Вы писали:

R>так она ж mutable

mutable действует для анулирования const, про constexpr-объекты там речь вроде не идет, вот и возникает удивление. Попутались const и constexpr

constexpr который свершился или который не получился и компилер дальше пошел по обычным правилам ?

Здравствуйте, reversecode, Вы писали:

R>constexpr который свершился или который не получился и компилер дальше пошел по обычным правилам ?

Нет. Свершился или не получился — это про другое, это когда функция объявляется constexpr и вот непосредственно ее код то ли можно исполнить во время компиляции то ли нет. В текущем топике речь идет не об этом, но о constexpr переменных/объектах.

Судя по всему, дело обстоит так
https://timsong-cpp.github.io/cppwp/dcl.constexpr#6.sentence-1
Объект, задекларированный со спецификатором constexpr автоматически является const. Следовательно, поведение mutable для членов constexpr-объекта эквивалентно таковому для const-объекта https://timsong-cpp.github.io/cppwp/dcl.stc#9 .

Здравствуйте, Sm0ke, Вы писали:

S>Здравствуйте, YuriV, Вы писали:

YV>>Что тут занятного ? Констэкспр перестал вычисляться в компайлтайм и стал вычисляться в рантайм. Так и было задумано. Мьютабл и констэкспр никак не связанные вещи.

S>В рантайм Меняется состояние constexpr константы.
constexpr говорит лишь о том, что компилятор сначала может попытаться вычислить значение выражение в компайл-тайм и если по каким-то причинам не может, то забывает о constexpr, неважно что это объявление метода или объекта. Выражение становиться просто константным, а мьютабл вы сами написали в классе. Так что ничего занятного.

Здравствуйте, YuriV, Вы писали:

YV>Здравствуйте, Sm0ke, Вы писали:

S>>Здравствуйте, YuriV, Вы писали:

YV>>>Что тут занятного ? Констэкспр перестал вычисляться в компайлтайм и стал вычисляться в рантайм. Так и было задумано. Мьютабл и констэкспр никак не связанные вещи.

S>>В рантайм Меняется состояние constexpr константы.
YV>constexpr говорит лишь о том, что компилятор сначала может попытаться вычислить значение выражение в компайл-тайм и если по каким-то причинам не может, то забывает о constexpr, неважно что это объявление метода или объекта. Выражение становиться просто константным, а мьютабл вы сами написали в классе. Так что ничего занятного.

В случае объявления объекта со спецификатором constexpr все немного не так. Такой объект инициализируется константным выражением и никак иначе. Он не может "несмочь" и перейти в рантайм. Возвращаясь к исходной теме можно сказать что далее, такой объект постулируется юзабельным в константном выражении, только за исключением mutable. С другой стороны mutable разрешено использовать в рантайм потому что constexpr-объект является const, а для const мутабельнсть анулирует const.

Здравствуйте, YuriV, Вы писали:

S>>В рантайм Меняется состояние constexpr константы.
YV>constexpr говорит лишь о том, что компилятор сначала может попытаться вычислить значение выражение в компайл-тайм и если по каким-то причинам не может, то забывает о constexpr, неважно что это объявление метода или объекта. Выражение становиться просто константным, а мьютабл вы сами написали в классе. Так что ничего занятного.

constexpr у метода прдоставляет возможность вызвать этот метод не только в run-time, но и в compile-time.
Однако эту возможность constexpr не гарантирует.
Компилятор решает исходя из контекста вызова — является ли этот вызов compile-time вычислением, или run-time вычислением.

	например
	enum { n_value = some_funct() // compile-time call };

В случае compile-time происходит проверка допустимости выражения (и в вызове может быть отказано).

В коде моего исходного поста ...

#include <iostream>

struct t_const_mut
{
  // data
  mutable int
  value;

  constexpr int
  get() const
  { return ++this->value; }
};

constexpr const t_const_mut // и constexpr и const
g_obj{0}; // глобальная ячейка

int main()
{
  std::cout
  << g_obj.get() << ' '
  << g_obj.get() << '\n';
  
  return 0;
}

... метод get() const меняет mutable свойство того объекта, который лежит за пределами body этого метода.
И компилятор запрещает вызов этого метода в compile-time, несмотря на то что метод является constexpr.
пруф: https://godbolt.org/z/vqvrf95PM (другой пример)

clang

<source>:18:5: error: non-type template argument is not a constant expression
TAG<g_obj.get()> g_tag;
^~~~~~~~~~~
<source>:11:12: note: a constant expression cannot modify an object that is visible outside that expression
{ return ++this->value; }
^
<source>:18:11: note: in call to '&g_obj->get()'
TAG<g_obj.get()> g_tag;
^
1 error generated.
Compiler returned: 1

#include <iostream>

struct t_const_mut
{
  // data
  mutable int
  value;

  constexpr int
  get() const
  { return ++this->value; }
};

constexpr const t_const_mut
g_obj{0};

template <int I> struct TAG {};
TAG<g_obj.get()> g_tag;

int main()
{
  std::cout
  << g_obj.get() << ' '
  << g_obj.get() << '\n';
  
  return 0;
}

Но даже если убрать инкремент, компилятор всё равно запретит (из-за чтения mutable у внешнего объекта).
пруф: https://godbolt.org/z/P3aq8n613 (ещё другой пример)

clang

<source>:18:5: error: non-type template argument is not a constant expression
TAG<g_obj.get()> g_tag;
^~~~~~~~~~~
<source>:11:12: note: read of mutable member 'value' is not allowed in a constant expression
{ return this->value; }
^
<source>:18:11: note: in call to '&g_obj->get()'
TAG<g_obj.get()> g_tag;
^
<source>:7:3: note: declared here
value;
^
1 error generated.
Compiler returned: 1

#include <iostream>

struct t_const_mut
{
  // data
  mutable int
  value;

  constexpr int
  get() const
  { return this->value; } // без инкремента
};

constexpr const t_const_mut
g_obj{0};

template <int I> struct TAG {};
TAG<g_obj.get()> g_tag;

int main()
{
  std::cout
  << g_obj.get() << ' '
  << g_obj.get() << '\n';
  
  return 0;
}

А что если обращаться в методе get() к mutable свойству у локального объекта?
проверим: https://godbolt.org/z/nq3TT4zbr (пример с локальным объектом метода get)

ASM generation compiler returned: 0
Execution build compiler returned: 0
Program returned: 0
1 1

Компилируется!

#include <iostream>

struct t_const_mut
{
  // data
  mutable int
  value;

  constexpr int
  get() const
  { t_const_mut v{}; return ++v.value; }
};

constexpr const t_const_mut
g_obj{0};

template <int I> struct TAG {};
TAG<g_obj.get()> g_tag;

int main()
{
  std::cout
  << g_obj.get() << ' '
  << g_obj.get() << '\n';
  
  return 0;
}

Здравствуйте, Sm0ke, Вы писали:

S>constexpr + mutable (можно менять значение compile time константы)

вот такое должно работать на gcc/msvc

constexpr auto l = []() mutable { return __COUNTER__; };

значение compile time константы не меняем, но constexpr + mutable

Здравствуйте, sergii.p, Вы писали:

SP>Здравствуйте, Sm0ke, Вы писали:

S>>constexpr + mutable (можно менять значение compile time константы)

SP>вот такое должно работать на gcc/msvc

SP>

SP>constexpr auto l = []() mutable { return __COUNTER__; };
SP>

SP>значение compile time константы не меняем, но constexpr + mutable

используемый тут спецификатор mutable не относится к состоянию объекта l

Здравствуйте, vopl, Вы писали:

V>используемый тут спецификатор mutable не относится к состоянию объекта l

спасибо, кэп.

Здравствуйте, sergii.p, Вы писали:

SP>Здравствуйте, vopl, Вы писали:

V>>используемый тут спецификатор mutable не относится к состоянию объекта l

SP>спасибо, кэп.

На здоровье, конечно. Если для тебя это очевидно — зачем тогда говоришь что тут constexpr+mutable?

От:	Sm0ke	ksi
Дата:	08.09.23 22:12
Оценка:	3 (1) -1

	От:	YuriV
	Дата:	09.09.23 07:48
	Оценка:	+3

От:	Sm0ke	ksi
Дата:	09.09.23 10:43
Оценка:

От:	reversecode	google
Дата:	09.09.23 11:09
Оценка:

	От:	vopl
	Дата:	09.09.23 11:15
	Оценка:

	От:	sergii.p
	Дата:	12.09.23 06:51
	Оценка:	-1

	От:	sergii.p
	Дата:	12.09.23 08:31
	Оценка: