标签: constexpr

何时以及为什么要使用constexpr静态?

作为免责声明,我在询问之前已对此进行过研究.我发现了一个类似的问题,但答案有点"稻草人",并没有真正回答我个人的问题.我也提到了我方便的cppreference页面,但这并没有提供对事物的非常"愚蠢"的解释.

基本上我还在继续constexpr,但目前我的理解是它需要在编译时评估表达式.由于它们可能仅在编译时存在,因此它们在运行时不会真正具有内存地址.因此,当我看到人们使用时static constexpr(例如在类中)static会让我感到困惑...... 因为这只对运行时上下文有用,所以在这里会是多余的.

我在" constexpr除了编译时表达式之外不允许任何东西"声明中看到了矛盾(特别是在SO).但是,Bjarne Stroustrup的页面中的一篇文章在各种示例中解释了实际上constexpr 确实需要在编译时对表达式进行评估.如果不是,则应生成编译器错误.

我之前的段落似乎有点偏离主题,但它是理解为什么static可以或应该使用的必要基线constexpr.不幸的是,该基线有很多矛盾的信息浮出水面.

任何人都可以帮助我将所有这些信息整合到纯粹的事实中,并提供有意义的示例和概念吗?基本上在了解constexpr真实行为的基础上,您为什么要使用static它?通过什么范围/场景确实static constexpr有意义,如果它们可以一起使用?

c++ static constexpr

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constexpr函数参数作为模板参数

我正在玩一些使用c ++ 11的玩具代码来弄清楚事情是如何运作的.在此期间,我遇到了以下问题,简化为:

template <int x, int y>
class add {
public:
    static constexpr int ret = x + y;
};

constexpr int addFunc(const int x, const int y) {
    return add<x,y>::ret;
}

int main() {
    const int x = 1;
    const int y = 2;
    cout << add<x,y>::ret << endl; // Works
    cout << addFunc(1,2) << endl;  // Compiler error
    return 0;
}
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我正在使用GCC 4.8.1并且输出为:
'x'不是模板参数中的常量表达式,用于'int'类型
'y'不是类型'int'的模板参数中的常量表达式

我试图计算的两种方式之间究竟有什么区别add::ret?这两个值都应该在编译时可用.

c++ constexpr c++11

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如何使C++ ADL查看模板的所有实例?

我正在关注如何在C++教程中实现一个常量表达式计数器我正在尝试修复C++ 14没有宏的反射,标记或外部工具..谈话限制.

本教程的基本思想是:

template<int N>
struct flag {
  friend constexpr int adl_flag (flag<N>);
};

template<int N>
struct writer {
   friend constexpr int adl_flag (flag<N>) { return N; }
   static constexpr int value = N;
};

template<int N, class = char[noexcept(adl_flag(flag<N> ()))?+1:-1]>
int constexpr reader (int, flag<N>) { return N; }

template<int N>
int constexpr reader (float, flag<N>, int R = reader (0, flag<N-1>())) { return R; }

int constexpr reader (float, flag<0>) { return …
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c++ template-meta-programming constexpr c++11 c++14

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为什么不允许在constexpr函数中转到?

C++ 14规定了constexpr函数中可以做什么和不可以做什么.其中一些(不asm,没有静态变量)似乎很合理.但该标准也不允许gotoconstexpr功能,尽管它允许其他控制流机制.
这种区别背后的原因是什么?
我以为我们过去了" goto很难编译 ".

c++ goto language-lawyer constexpr c++14

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为什么必须将 const 添加到 constexpr 以进行字符串文字声明?

本声明:

char constexpr *const s = "hello";
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失败并出现此错误:

g++ -g -Wall -Werror -std=c++17 test.cc -o test
test.cc:8:31: error: ISO C++11 does not allow conversion from string literal to 'char *const' [-Werror,-Wwritable-strings]
char constexpr *const s = "hello";
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但是如果我将 const 添加到 constexpr,编译器就会很高兴:

char const constexpr *const s = "hello";
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汇编:

g++ -g -Wall -Werror -std=c++17 test.cc -o test
./test
hello
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这对我来说似乎不直观。为什么const需要装饰constexpr?constexpr 不意味着 const 吗?如果它是一个编译器常量,它怎么不是其他意义上的常量?某些东西是否有可能是 constexpr 但以其他方式改变而不是恒定的?

这是一个最小的神箭:

https://godbolt.org/z/sSQMVa


更新:

StoryTeller 的回答是理解这一点的关键。我已经接受了他的回答,但我会在这里进行扩展,以防对其他人试图理解这一点有所帮助。与 const 交互时,我习惯于将 const 视为应用于其左侧的项目。因此:

char a[] = "hello";
char * …
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c++ constants constexpr

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如何初始化constexpr引用

我试图初始化一个constexpr参考没有成功.我试过了

#include <iostream>

constexpr int& f(int& x) // can define functions returning constexpr references
{
    return x;
}

int main()
{
    constexpr int x{20};
    constexpr const int& z = x; // error here
}
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但我得到编译时错误

错误:constexpr变量'z'必须由常量表达式初始化

删除const结果

错误:将类型'int'的引用绑定到类型'const int'的值会删除限定符

即使我有一种constexpr自动暗示const变量声明的感觉.

所以我的问题是:

  1. constexpr参考以往有用吗?(即比const参考文献"更好" )
  2. 如果是,我该如何有效地定义它们?

PS:我看过几个与我有关的问题,例如哪些值可以分配给`constexpr`参考?,但我不认为他们解决了我的问题.

c++ reference constexpr c++11

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使用const char*作为非类型参数的模板技巧

我非常清楚直接传递const char*作为模板的非类型参数是错误的,因为在两个不同的转换单元中定义的两个相同的字符串文字可能具有不同的地址(尽管大多数情况下编译器使用相同的地址).可以使用一个技巧,请参阅下面的代码:

#include <iostream>

template<const char* msg>
void display()
{
    std::cout << msg << std::endl;
}

// need to have external linkage 
// so that there are no multiple definitions
extern const char str1[] = "Test 1"; // (1)

// Why constexpr is enough? Does it have external linkage?
constexpr char str2[] = "Test 2";    // (2)

// Why doesn't this work? 
extern const char* str3 = "Test 3";  // (3) doesn't work

// using C_PTR_CHAR = const …
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c++ templates constexpr c++11

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"if constexpr()"与"if()"之间的区别

if constexpr()和之间有什么区别if()

我何时何地可以同时使用它们?

c++ if-statement constexpr c++17

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有可能知道constexpr什么时候真的是constexpr?

由于constexpr的扩展版本(我想从C++ 14开始),你可以声明constexpr函数,它们可以用作"真正的"constexpr,即代码在编译时执行或者可以表现为内联函数.那么什么时候可以有这个程序:

#include <iostream>

constexpr int foo(const int s) {
  return s + 4;
}

int main()
{
    std::cout << foo(3) << std::endl;
    const int bar = 3;
    std::cout << foo(bar) << std::endl;
    constexpr int a = 3;
    std::cout << foo(a) << std::endl;

    return 0;
}
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当然,结果是:

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到现在为止还挺好.所以我的问题是:如果函数在编译时或运行时执行,有没有办法(可能是标准的)知道foo(const int s)?

编辑:也可以在运行时知道在编译时是否评估了函数?

c++ constexpr c++14 c++17

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constexpr函数中的编译时或运行时检测

当constexpr在C++ 11中引入时,我很兴奋,但遗憾的是我对其有用性做出了乐观的假设.我假设我们可以在任何地方使用constexpr来捕获文字编译时常量或文字编译时常量的任何constexpr结果,包括这样的事情:

constexpr float MyMin(constexpr float a, constexpr float b) { return a<b?a:b; }
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因为仅将函数的返回类型限定为constexpr并不将其使用限制为编译时,并且还必须在运行时可调用,所以我认为这将是确保MyMin只能与编译时计算的常量一起使用的一种方法,这将确保编译器永远不会允许它在运行时执行,让我可以编写另一个更加运行时友好的MyMin版本,理想情况下使用相同名称使用_mm_min_ss内在函数,确保编译器不会生成运行时分支码.不幸的是,函数参数不能是constexpr,所以似乎无法做到这一点,除非这样的事情是可能的:

constexpr float MyMin(float a, float b)
{
#if __IS_COMPILE_TIME__
    return a<b?a:b;
#else
    return _mm_cvtss_f32(_mm_min_ss(_mm_set_ss(a),_mm_set_ss(b)));
#endif
}
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我严重怀疑MSVC++有这样的东西,但是我希望GCC或者clang至少有一些东西可以实现它,不管它看起来有多么不优.

当然,我提供的示例非常简单,但是如果你可以运用你的想象力,在很多情况下你可以随意做一些事情,比如在一个你知道只能在编译时执行的函数中广泛使用分支语句,因为如果它在运行时执行,性能会受到影响.

c++ compile-time constexpr c++14 c++17

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