我们知道C++模板元编程是Turing完整的,但预处理器元编程却不是.
C++ 11为我们提供了一种新形式的元编程:constexpr函数的计算.这种计算形式是图灵完备吗？我在想,因为在constexpr函数中允许递归和条件运算符(？:),它会是,但我希望有更多专业知识的人来确认.
以下代码与GCC编译良好:
constexpr struct {} s;
但Clang拒绝了它,出现以下错误:
错误:没有用户提供的默认构造函数,默认初始化const类型'const struct(anonymous struct at ...)'的对象
我已经测试了我能够在https://gcc.godbolt.org/找到的所有GCC和Clang版本.每个版本的GCC都接受代码,而Clang的每个版本都拒绝它.
我想知道在这种情况下哪个编译器是正确的？
标准对此有何看法？
假设我有一些constexpr函数f:
constexpr int f(int x) { ... }
我在编译时知道一些const int N:
或
#define N ...;
要么
const int N = ...;
根据你的答案需要.
我想要一个int数组X:
int X[N] = { f(0), f(1), f(2), ..., f(N-1) }
这样在编译时评估函数,X中的条目由编译器计算,结果放在我的应用程序映像的静态区域,就像我在X初始化列表中使用整数文字一样.
有什么方法可以写这个吗？(例如,使用模板或宏等)
我有最好的:(感谢Flexo)
#include <iostream>
#include <array>
using namespace std;
constexpr int N = 10;
constexpr int f(int x) { return x*2; }
typedef array<int, N> A;
template<int... i> constexpr A fs() { return A{{ f(i)... }}; }
template<int...> struct S;
template<int... i> struct S<0,i...>
{ static …#include <iostream>
#include <type_traits>
int main(){
//creating an integral constant with constexpr
constexpr unsigned int speed_of_light{299792458};
//creating an integral constant with std::integral_constant
typedef std::integral_constant<unsigned int, 299792458> speed_of_light_2;
//using them
std::cout << speed_of_light/2 << '\n';
std::cout << speed_of_light_2::value/2 << '\n';
}
有关std :: integral_constant的特别之处,我会选择在constexpr上使用它吗？
他们的行为和用例看起来与我相同.我正在尝试考虑某种模板场景,其中constexpr可能不够.
要定义整数类型的编译时常量,如下所示(在函数和类范围内),哪种语法最好？
static const int kMagic = 64; // (1)
constexpr int kMagic = 64; // (2)
(1)也适用于C++ 98/03编译器,而(2)至少需要C++ 11.这两者之间还有其他差异吗？在现代C++代码中是否应该首选其中一个,为什么？
编辑
我用Godbolt的CE尝试了这个示例代码:
int main()
{
#define USE_STATIC_CONST
#ifdef USE_STATIC_CONST
static const int kOk = 0;
static const int kError = 1;
#else
constexpr int kOk = 0;
constexpr int kError = 1;
#endif
return kOk;
}
对于这种static const情况,这是GCC 6.2生成的程序集:
main::kOk:
.zero 4
main::kError:
.long 1
main:
push rbp
mov rbp, …在C++ 11中std::sqrt定义为constexpr,即它可以合法地从其他constexpr函数或编译时上下文中使用,如数组大小或模板参数吗？g ++似乎允许它(使用-std=c++0x),但我不确定我是否可以将其视为权威,因为c ++ 0x/c ++ 11支持仍然不完整.我似乎无法在互联网上找到任何东西的事实让我不确定.
看起来这应该是人们可以轻易找到使用谷歌的东西,但我已经尝试过(现在40分钟......)并且找不到任何东西.我可以找到几个建议,将constexpr添加到标准库的各个部分(例如这个),但没有关于sqrt或其他数学函数.
很明显constexpr意味着const,因此常见的是:
constexpr int foo = 42; // no const here
但是,如果你写:
constexpr char *const str = "foo";
然后,如果传递了-Wwrite-string标志,GCC将产生"警告:从字符串常量弃用转换为'char*'".
写作:
constexpr const char *const str = "foo";
解决了这个问题.
那么constexpr const和constexpr真的一样吗？
是否可以声明一个变量extern constexpr并在另一个文件中定义它？
我试了但是编译器给出了错误:
constexpr变量'i'的声明不是定义
在.h:
extern constexpr int i;
在.cpp中:
constexpr int i = 10;
C++ 1z将引入"constexpr if" - 如果将根据条件删除其中一个分支.似乎合理有用.
但是,没有constexpr关键字是不可能的？我认为在编译期间,编译器应该知道编译时间是否已知.如果是,即使是最基本的优化级别也应该删除不必要的分支.
例如(参见godbolt:https://godbolt.org/g/IpY5y5 ):
int test() {
const bool condition = true;
if (condition) {
return 0;
} else {
// optimized out even without "constexpr if"
return 1;
}
}
Godbolt探险家表示,即使是带有-O0的gcc-4.4.7也没有编译"返回1",所以它实现了constexpr所承诺的.显然,当条件是constexpr函数的结果时,这样的旧编译器将无法这样做,但事实仍然存在:现代编译器知道条件是否为constexpr,并且不需要我明确地告诉它.
所以问题是:
为什么"constexpr if"需要"constexpr"？
因此,使用constexpr,MSVC(Visual Studio 2012)在尝试constexpr使用此简单程序(包括省略)使用关键字限定我的函数时给了我一个错误:
constexpr int factorial(int n)
{
return n <= 1 ? 1 : (n * factorial(n-1));
}
int main(void)
{
const int fact_three = factorial(3);
std::cout << fact_three << std::endl;
return 0;
}
constexpr 带有以下消息的红色下划线:
错误:此声明没有存储类或类型说明符
并尝试编译该程序给出了以下输出:
1> main.cpp(5):错误C2144:语法错误:'int'前面应加';'
1> main.cpp(5):错误C4430:缺少类型说明符 - 假定为int.注意:C++不支持default-int
它真的让我感到困惑,因为它是Cppreference 用来说明其使用constexpr的一个例子.起初我使用了一个返回文字的简单函数,即constexpr int func(){return 5;}但产生了同样的错误.我将第一条消息解释为"它应该是结构或类的成员函数",但Cppreference的示例显示它显然不是必需的.
那么,我在这里明显缺少什么？