为什么constexpr在编译时没有评估(MSVC 2015)？

Question

最近我试图利用MSVC 2015下的C++ 0x constexpr,我的目标是实现编译时哈希字符串.我编写了一个简单的FNV-1a哈希算法作为constexpr函数,根据需要使用单个return语句(三元运算符)并仅调用constexpr函数,这里它是:

template <size_t N>
constexpr U32 StringID_FNV1a_32(const char(&str)[N], I32 charIndex = 0, U32 hash = 2166136261U)
{
    return charIndex < N-1 ? StringID_FNV1a_32(str, charIndex +1, (hash ^ str[charIndex]) * 16777619U) : hash;
}

我还做了一个小宏,能够毫不费力地改变引擎盖下的算法:

#define STRING_ID(str)  core::utility::StringID_FNV1a_32(str)

然后我在我的代码中使用了这个宏,仔细检查是否有任何断点被击中,以及生成的汇编代码.这是小情景:

//1. normal variable test
U32 hash1 = STRING_ID("abc");  

//2. enum test
enum {    
    hash2 = STRING_ID("abc")
};

//3. constexpr variable test
constexpr U32 hash3 = STRING_ID("abc");

这里有事实:

1. 第一次测试是在运行时调用的
2. 第二次测试是在编译时进行的
3. 第三次测试是在运行时调用的

你可以想象我对第一次和第三次尝试感到有些困惑.

为什么在第三种情况下允许编译器在运行时调用该函数？即使msdn明确说明"const和constexpr变量之间的主要区别在于const变量的初始化可以推迟到运行时,而constexpr变量必须在编译时初始化." [ https://msdn.microsoft.com/it-it/library/dn956974.aspx#Anchor_3]

可能与我处于调试模式并关闭所有优化的事实有关？那么第一次测试呢？有没有办法强制编译器在编译时执行哈希？

Answer 1

MSVC 的行为可能很奇怪，但是可以强制它使 constexpr 函数在编译时运行。

#define COMPILE_TIME(value) ((decltype(value))CompileTime<decltype(value), value>::ValueHolder::VALUE)

template<typename T, T Value>
struct CompileTime
{
    enum class ValueHolder : T
    {
        VALUE = Value
    };
};

这强制将值作为模板参数+枚举值传递，从而使其严格仅在编译时进行。
另请注意，这仅适用于整数类型。

您只需将对 constexpr 函数的调用作为宏的参数即可使用它COMPILE_TIME：

constexpr U32 hash = COMPILE_TIME(STRING_ID("abc"));