C++14中的"constexpr“

Question

因此，从C++14开始，constexpr在C++11中的限制就消失了，比如在constexpr函数中有新的变量或循环。

GCC和Clang编译器的最新版本已经支持它们。

所以问题是..。constexpr函数是在编译期间计算的，而不是在执行期间计算的，只要作为参数传递给它的值是常量。因此，我在下面编写的函数的结果应该在执行过程中立即出现，对吗？但事实并非如此。

我的问题是:为什么会发生这种事？我对C++14的constexpr特性有错误的理解吗？谢谢。

编辑:是的，我在使用-OO，这就是它不能工作的原因。但是设置-O1或更高的速度优化是可行的，程序按预期执行。谢谢大家的回答。

#include <iostream>
#include <chrono>

constexpr long long addition(long long num)
{
    long long sum = 0;
    for (int i = 0; i <= num; i++)
    {
        sum += i;
    }

    return sum;
}

int main()
{
    auto start = std::chrono::steady_clock::now();
    //////////////////////////////////////////////

    std::cout << addition(500000000);  //500 mill //executes in 1.957 seconds

    ///////////////////////////////////////////////
    auto stop = std::chrono::steady_clock::now();
    auto dur = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(stop - start);
    std::cout << "\n\nIt took " << static_cast<double>(dur.count()) / 1000 << " seconds!";

    std::cin.get();
}

Answer 1

如果将作为参数传递给它的值是常量，则在编译期间而不是在执行过程中计算一个constexpr函数。

不，编译器可以随意选择，就像使用“纯”函数而不是constexpr一样。除非您在需要编译时常量的上下文中使用它，例如初始化一个constexpr变量，或者在数组绑定中使用(不过要小心VLA g++扩展)，或者作为一个非类型的模板参数使用。对于这些情况，需要编译时评估。(这并不是一个详尽的列表:还有其他需要编译时间常数的上下文，如开关case标签，但是如何将case标签值发送到cout?)

Answer 2

为了补充@Ben Voigt的答案，下面是一个立即运行的实际工作示例：

#include <iostream>
#include <chrono>

constexpr long long addition(long long num)
{
    long long sum = 0;
    for (int i = 0; i <= num; i++)
    {
        sum += i;
    }

    return sum;
}

int main()
{
    auto start = std::chrono::steady_clock::now();
    //////////////////////////////////////////////

    constexpr auto res = addition(500000);
    std::cout << res;  //500 mill //executes in 0 seconds

    ///////////////////////////////////////////////
    auto stop = std::chrono::steady_clock::now();
    auto dur = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(stop - start);
    std::cout << "\n\nIt took " << static_cast<double>(dur.count()) / 1000 << " seconds!";

    std::cin.get();
}

Live Example。请注意，我必须从您的输入大小刮掉几个0。您可以使用-fconstexpr-steps=N编译器选项(对于Clang)来调整这一点。