Можно ли использовать assert в постоянных выражениях?

Это было рассмотрено LWG 2234, на который снова обратили внимание после того, как были введены ослабленные ограничения на constexpr функции.

Предлагаемое решение:

Эта формулировка относится к N3936.

1. Внесите следующее новое определение в существующий список в 17.3 [определения]:

   подвыражение константы [defns.const.subexpr]

   выражение, оценка которого как подвыражения условного выражения CE (5.16 [expr.cond]) не помешала бы CE быть основным константным выражением (5.20 [expr.const ]).

2. Включить новый абзац после 19.3 [утверждения] п.1, как указано:

   -?- Выражение assert(E) является константным подвыражением ( [defns.const.subexpr]), если либо

   • NDEBUG определяется в точке, где появляется assert(E), или

   • E, контекстуально преобразованный в bool (4 [conv]), представляет собой постоянное подвыражение, результатом которого является значение true.

Константные подвыражения

Эта резолюция ввела понятие константного подвыражения — по сути, выражения, которое не является (обязательно) постоянным выражением само по себе, но может использоваться внутри него. Рассмотрим, например

constexpr void f() {
    int i = 0;
    ++i;
}

++i не является постоянным выражением, поскольку оно изменяет объект, время жизни которого началось вне этого выражения (§5.20/(2.15)). Однако выражение f() в целом является выражением-константой, поскольку предыдущий пункт не применяется — время жизни i начинается в f. Следовательно, ++i является константным подвыражением, поскольку ++i не мешает f() быть постоянным выражением.

А assert?

Вторая часть разрешения гарантирует, что assert(E) является постоянным подвыражением, если либо определено NDEBUG, либо сам аргумент является постоянным подвыражением и оценивается как true. Это означает, что вызов assert также может быть стандартным константным выражением.

Правильно сформировано следующее:

constexpr int check(bool b) {
    assert(b);
    return 7;
}
constexpr int k = check(true);

b является постоянным подвыражением и оценивается как true в вызове check(true), поэтому assert(b) является постоянным подвыражением и, следовательно, не препятствует тому, чтобы check(true) было таковым.

Конечно, возможен тот же подводный камень, что и с static_assert в шаблонах. Учитывая, что NDEBUG не определено, это определение имеет неправильный формат, §7.1.5/5 не требует диагностики:

constexpr void fail() {
    assert(false);
}