CTFE是如何工作的？

Question

编译时函数求值(CTFE)是如何工作的？我试图理解编译器是如何在运行时创建一些不存在的东西(例如，一个函数)并执行它的。我习惯于这样的想法，即源代码通过编译成为二进制文件，然后二进制文件被执行。那么，当编译器运行并且能够运行时，源代码是如何成为可执行的东西的呢？一个函数真的被创建并运行了吗，或者它仅仅是一个函数调用的仿真？

Answer 1

CTFE使用一个内置到编译器中的解释器--这与您对Python等解释型语言的期望非常相似。当你编译像这样的东西时：

bool not(bool arg) {
    return !arg;
}
void main() {
    enum compileTime = not(true); // not() called at compile time
    bool runTime = not(true);     // not() called at runtime
}

编译器通常会经历标记化/词法分析/解析等阶段。当遇到枚举compileTime (或任何其他需要编译时间值的构造)时，它将尝试计算表达式右侧的内容。在常量的情况下，它做你所期望的事情，并存储常量。如果遇到函数调用，它将启动CTFE解释器。在给定的示例中，它知道参数是什么，函数中的语句做了什么，它一步一步地检查并解释每个参数。如果它不能在编译时解释语句，它将发出编译时错误。在这个简单的示例中，它只是取消了参数，但CTFE能够解释结构、类、循环和更多内容，这里记录了- http://dlang.org/function#interpretation。

Answer 2

这本质上是constant folding的一种高级形式，编译器试图计算使用的值，这样它就不必在运行时发生(不能在编译时发生的操作(IO、内存分配等))将导致它失败)

CTFE的特殊之处在于，它可以被显式(例如，通过赋值给enum )，并且它将尝试计算用户定义的函数。

实际上，这可以通过编译器中内置的解释器来完成