在c++ 11中什么时候应该使用constexpr功能?

在我看来，拥有一个“总是返回5的函数”破坏或稀释了“调用函数”的意义。必须有一个原因，或者需要这个功能，否则它就不会出现在c++ 11中。为什么会在那里?

// preprocessor.
#define MEANING_OF_LIFE 42

// constants:
const int MeaningOfLife = 42;

// constexpr-function:
constexpr int MeaningOfLife () { return 42; }

在我看来，如果我写一个函数，返回一个字面值，然后我进行代码检查，有人会告诉我，我应该声明一个常量值，而不是返回5。

当前回答

简介

引入Constexpr并不是为了告诉实现可以在需要常量表达式的上下文中求值;一致性实现在c++ 11之前就已经证明了这一点。

实现无法证明的是某段代码的意图:

开发人员想用这个实体表达什么? 我们是否应该盲目地允许在常量表达式中使用代码，仅仅因为它碰巧有效?

没有警察，这个世界将会怎样?

假设您正在开发一个库，并意识到您希望能够计算区间(0,N]中每个整数的和。

int f (int n) {
  return n > 0 ? n + f (n-1) : n;
}

缺乏意图

如果在转换过程中传递的参数是已知的，编译器可以很容易地证明上述函数在常量表达式中是可调用的;但你并没有宣布这是一个意图——这只是碰巧的情况。

现在另一个人来了，读取你的函数，做和编译器一样的分析;“哦，这个函数在常量表达式中可用!”，然后写了下面的代码。

T arr[f(10)]; // freakin' magic

优化

作为一个“了不起的”库开发人员，您决定f应该在被调用时缓存结果;谁会想要一遍又一遍地计算同一组值呢?

int func (int n) { 
  static std::map<int, int> _cached;

  if (_cached.find (n) == _cached.end ()) 
    _cached[n] = n > 0 ? n + func (n-1) : n;

  return _cached[n];
}

结果

通过引入愚蠢的优化，您破坏了在需要常量表达式的上下文中对函数的所有使用。

您从未承诺过函数在常量表达式中是可用的，没有constexpr，就无法提供这样的承诺。

为什么我们需要constexpr?

constexpr的主要用途是声明意图。

如果一个实体没有被标记为constexpr——它从未打算在常量表达式中使用;即使是这样，我们也依赖编译器来诊断这样的上下文(因为它忽略了我们的意图)。

2015-03-02 23:51:17

其他回答

何时使用constexpr:

只要有编译时间常数。

2019-06-13 08:58:48

刚刚开始将一个项目切换到c++11，遇到了一个非常好的constexpr情况，它清理了执行相同操作的替代方法。这里的关键点是，只有当函数声明为constexpr时，才能将其放入数组大小声明中。在许多情况下，我可以看到这在我所从事的代码领域非常有用。

constexpr size_t GetMaxIPV4StringLength()
{
    return ( sizeof( "255.255.255.255" ) );
}

void SomeIPFunction()
{
    char szIPAddress[ GetMaxIPV4StringLength() ];
    SomeIPGetFunction( szIPAddress );
}

2014-02-04 07:02:23

这里的许多回答似乎有些相反，或者把安静的部分大声说出来，把吵闹的部分小声说出来。关于constexpr你需要知道的一件关键的事情是:

// This guarantees only that the value of "MeaningOfLife" can not be changed
// from the value calculated on this line by "complex_initialization()"
// (unless you cast away the const of course, don't do that).
// Critically here, everything happens at *runtime*.
const int MeaningOfLife = complex_initialization(1234, 5678, "hello");

// This guarantees that "MeaningOfLife" is fully evaluated and "initialized"
// *at compile time*.  If that is not possible due to complex_initialization()
// not being evaluatable at compile time, the compiler is required to abort
// compilation of the program.
// Critically here, to put a fine point on it, everything happens at
// *compile time*, guaranteed.  There won't be a runtime call to
// complex_initialization() at all in the final program.
constexpr int MeaningOfLife = complex_initialization(1234, 5678, "hello");

注意，是左边的常量使保证有存在的理由。当然，这取决于你是否能确保右边的值在编译时被求出来，重要的是，仅仅声明一个函数constexpr本身并不能做到这一点。

因此，您的问题的答案是，当您需要或希望它的初始化(右边发生的所有事情)完全在编译时发生或中断构建时，您应该声明一个变量constexpr。

2022-09-03 01:41:42

它在某些方面很有用

// constants:
const int MeaningOfLife = 42;

// constexpr-function:
constexpr int MeaningOfLife () { return 42; }

int some_arr[MeaningOfLife()];

将它与特质类或类似的类联系起来，它会变得非常有用。

2011-01-20 14:28:41

简介