如何无需额外变量直接将constexpr用作右值？

是否存在无需创建额外变量即可使用constexpr的方法？以下面的代码为例（该代码将类型映射至全局对象，映射原因与问题无关）：

#include <iostream>

struct S { int val; };

S one{1};
S two{2};

template<typename>
constexpr S& get() = delete;

template<>
constexpr S& get<int>() { return one; };

template<>
constexpr S& get<double>() { return two; };

auto main() -> int {

    constexpr auto& type = get<int>();

    std::cout << type.val << std::endl;
    std::cout << get<double>().val << std::endl;
    return 0; 
}

调用get<double>()不会被视为constexpr，会在运行时执行（开启优化后会被内联，效果等同于constexpr）；而constexpr auto& type = get<int>()这种方式虽利用了constexpr，但需要额外变量。出于易用性考虑，是否存在类似std::cout << (constexpr get<int>()) << std::endl;的可行写法？

可行方案 #

方案1：使用立即调用的constexpr lambda（C++20+）

你可以借助立即执行的constexpr lambda，直接在表达式中触发get()的编译期求值，无需额外变量：

std::cout << ([]() constexpr { return get<int>(); }()).val << std::endl;

这种写法会强制lambda在编译期执行，从而让get<int>()以constexpr方式求值，最终直接在编译期确定要访问的全局对象。

方案2：改用consteval修饰函数特化（C++20+）

如果你的场景不需要get()函数支持运行时调用，可以把特化版本的constexpr改成consteval：

template<>
consteval S& get<int>() { return one; };

// 直接调用就会强制在编译期求值
std::cout << get<int>().val << std::endl;

consteval是C++20引入的关键字，标记的函数必须在编译期完成求值，因此直接调用get<int>()时会自动触发编译期计算，不需要额外变量或修饰。

注意事项 #

• 两种方案都需要C++20或更高版本的编译器支持；
• 如果需要保留get()函数的运行时可用性，方案1的constexpr lambda是更灵活的选择；方案2的consteval会完全限制函数只能在编译期使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lucas Mülling