7.5.6. Литеральные классы

В разделе 6.5.2 упоминалось, что параметры и возвращаемое значение функции constexpr должны иметь литеральные типы. Кроме арифметических типов, ссылок и указателей, некоторые классы также являются литеральными типами. В отличие от других классов, у классов, являющихся литеральными типами, могут быть функции-члены constexpr. Такие функции-члены должны отвечать всем требованиям функций constexpr. Эти функции-члены неявно константные (см. раздел 7.1.2).

Агрегатный класс (см. раздел 7.5.5), все переменные-члены которого имеют литеральный тип, является литеральным классом. Неагрегатный класс, соответствующий следующим ограничениям, также является литеральным классом.

• У всех переменных-членов должен быть литеральный тип.

• У класса должен быть по крайней мере один конструктор constexpr.

• Если у переменной-члена есть внутриклассовый инициализатор, инициализатор для переменной-члена встроенного типа должен быть константным выражением (см. раздел 2.4.4). Если переменная-член имеет тип класса, инициализатор должен использовать его собственный конструктор constexpr.

• Класс должен использовать заданное по умолчанию определение для своего деструктора — функции-члена класса, удаляющего объекты типа класса (см. раздел 7.1.5).

Конструкторы constexpr

Хотя конструкторы не могут быть константными (см. раздел 7.1.4), в литеральном классе они могут быть функциями constexpr (см. раздел 6.5.2). Действительно, литеральный класс должен предоставлять по крайней мере один конструктор constexpr.

Конструктор constexpr может быть объявлен как = default (см. раздел 7.1.4) или как удаленная функция, которые будут описаны в разделе 13.1.6. В противном случае конструктор constexpr должен отвечать требованиям к конструкторам (у него не может быть оператора return) и к функциям constexpr (его исполняемый оператор может иметь единственный оператор return) (см. раздел 6.5.2). В результате тело конструктора constexpr обычно пусто. Определению конструктора constexpr предшествует ключевое слово constexpr:

class Debug {

public:

 constexpr Debug(bool b = true): hw(b), io(b), other(b) { }

 constexpr Debug(bool h, bool i, bool o):

                 hw(h), io(i), other(o) { }

 constexpr bool any() { return hw || io || other; }

 void set_io(bool b) { io = b; }

 void set_hw(bool b) { hw = b; }

 void set_other(bool b) { hw = b; }

private:

 bool hw;    // аппаратная ошибка, отличная от ошибки IO

 bool io;    // ошибка IO

 bool other; // другие ошибки

};

Конструктор constexpr должен инициализировать каждую переменную-член. Инициализаторы должны либо использовать конструктор constexpr, либо быть константным выражением.

Конструктор constexpr используется и для создания объектов constexpr, и для параметров или типов возвращаемого значения функций constexpr:

constexpr Debug io_sub(false, true, false); // отладка IO

if (io_sub.any())                           // эквивалент if (true)

 cerr << "print appropriate error messages" << endl;

constexpr Debug prod(false);                // при выпуске без отладки

if (prod.any())                             // эквивалент if (false)

 cerr << "print an error message" << endl;

Упражнения раздела 7.5.6

Упражнение 7.53. Определите собственную версию класса Debug.

Упражнение 7.54. Должны ли члены класса Debug, начинающиеся с set_, быть объявлены как constexpr? Если нет, то почему?

Упражнение 7.55. Является ли класс Data из раздела 7.5.5 литеральным? Если нет, то почему? Если да, то почему он является литеральным.