能否在constexpr函数中解引用std::shared_ptr？

C++17及更早版本：无法实现 #

在C++20之前，std::shared_ptr的核心成员函数（包括operator->、operator*、get()）都不是constexpr的。而constexpr函数要求内部调用的所有函数必须符合常量表达式要求，因此直接在constexpr函数内部解引用shared_ptr会触发编译错误。这种情况下，你只能在传入函数前先解引用shared_ptr，再将对象的引用或指针传入函数。

C++20及以后版本：有限制地支持 #

C++20标准为std::shared_ptr添加了部分constexpr支持，但有严格的使用限制：

• 只能指向静态存储期的对象（比如全局变量、static局部变量），或者nullptr；
• 不能指向动态分配的对象（比如通过new或std::make_shared创建的对象，因为constexpr上下文对动态内存的管理仍有诸多限制，shared_ptr无法在编译期安全处理这类内存的释放）。

满足上述条件时，你可以在constexpr函数内部正常解引用shared_ptr，示例代码如下：

#include <memory>

struct Type {
    bool some_bool = true;
};

static Type global_obj; // 静态存储期对象

constexpr bool test(std::shared_ptr<Type>& val) {
    return val->some_bool;
}

constexpr bool demo() {
    std::shared_ptr<Type> ptr(&global_obj); // constexpr构造，指向静态对象
    return test(ptr);
}

static_assert(demo() == true); // 编译期验证通过

总结 #

• C++17及更早：必须在传入函数前解引用shared_ptr，无法在函数内部完成；
• C++20及以后：仅当shared_ptr指向静态存储期对象或nullptr时，才能在constexpr函数内部解引用，动态分配对象的场景仍不支持。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chris