Constexpr变量评价

Question

这是我的代码，我需要澄清正在发生的事情：

constexpr int funct(int x){
    return x + 1;
}


int main(){
    int x = funct(10);
    return 0;
}

constexpr允许编译时间计算，根据我上面的代码，由于funct被声明为constexpr，所以如果参数是常量或参数本身，则允许进行编译时间计算。

我所困惑的部分在于这部分，int x。由于它没有被声明为constexpr，这是否意味着int x将在运行时获得该值？这是否意味着将其声明为constexpr int x将意味着int将在编译时得到与int x不同的值？

Answer 1

这取决于所讨论的编译器的许多方面。什么类型的优化可能发生，等等，但是，constexpr本质上并不支持编译时计算。

取此代码：

#include <cstdio>

constexpr int test(int in)
{
   return in + 25;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
   printf("Test: %u\n", test(5));
   printf("Two: %u\n", test(10));
}

根据GCC 4.8.4在我的x86_64 Gentoo盒子，实际上，这仍然是一个电话，两者计数的编译时所谓的“测试”。我用的台词是

g++ -std=c++11 -Wall -g  -c main.cpp -o obj/Debug/main.o
g++  -o bin/Debug/TestProject obj/Debug/main.o   

因此，在上面的代码中，会产生以下机器代码：

0x40061c    mov    edi,0x5
0x400621    call   0x400659 <test(int)>
0x400626    mov    esi,eax
0x400628    mov    edi,0x4006f4
0x40062d    mov    eax,0x0
0x400632    call   0x4004f0 <printf@plt>
0x400637    mov    edi,0xa
0x40063c    call   0x400659 <test(int)>
0x400641    mov    esi,eax
0x400643    mov    edi,0x4006fd
0x400648    mov    eax,0x0
0x40064d    call   0x4004f0 <printf@plt>

其中用于“测试”的asm块是：

0x400659    push   rbp 
0x40065a    mov    rbp,rsp
0x40065d    mov    DWORD PTR [rbp-0x4],edi
0x400660    mov    eax,DWORD PTR [rbp-0x4]
0x400663    add    eax,0x19
0x400666    pop    rbp
0x400667    ret

所以，正如你在这种情况下所看到的，它似乎对GCC是如何产生那个代码没有任何影响。即使这样做，仍然会得到运行时计算：

int value = test(30);
printf("Value: %u\n", value);

这会产生这样的结果(由于添加了更多的代码，测试地址略有改变)：

0x40061c    mov    edi,0x1e
0x400621    call   0x40067a <test(int)>
0x400626    mov    DWORD PTR [rbp-0x4],eax
0x400629    mov    eax,DWORD PTR [rbp-0x4]
0x40062c    mov    esi,eax
0x40062e    mov    edi,0x400714
0x400633    mov    eax,0x0
0x400638    call   0x4004f0 <printf@plt>

但是，如果将值本身声明为constexpr，则会产生预期的结果：

constexpr int value = test(30);
printf("Value: %u\n", value);

相关代码是：

0x400623    mov    esi,0x37
0x400628    mov    edi,0x400714
0x40062d    mov    eax,0x0
0x400632    call   0x4004f0 <printf@plt>

因此，从本质上说，如果您只是简单地将方法声明加在constexpr前面，那么就不能保证编译时计算。您还需要将变量声明为constexpr并将其赋值给它。执行这样的声明实际上需要编译器对结果进行静态评估。GCC实际上对你大喊大叫，如果你试图这样做，而“测试”并没有被宣布为警官：

main.cpp|10|error:调用非constexpr函数‘int(Int)’x