constexpr 函数是隐式静态的吗？答案

【问题标题】：Are constexpr functions implicitly static?constexpr 函数是隐式静态的吗？
【发布时间】：2019-10-03 22:41:15
【问题描述】：

如果我在 program.cpp 中定义一个函数：

constexpr bool isThree(const int number)
{
  return number == 3;
}

这与声明它是静态的有什么不同吗？

static constexpr bool isThree(const int number)
{
  return number == 3;
}

似乎它们应该是等价的，因为constexpr 表示该函数是内联的，因此不会在编译单元之间共享。

constexpr 全局函数是隐式静态的吗？

【问题讨论】：

您的推理暗示static 和inline 是相同的，但它们不是。实际上，这与 constexpr 的功能无关。
constexpr 是编译时特性，其中 inline/static 是运行时特性。
constexpr 的含义比 static 更受限制。意思是给定一个特定的输入值，返回值总是相同的，编译器应该能够在编译过程中完全解决它。静态函数仅在一个编译单元内具有作用域。返回的值可能会根据它访问的其他变量而改变。
@MichaelChourdakis inline 是一个运行时的东西吗？它主要是链接时间（ODR - 和可能的编译时间提示）。运行时代码已经生成，inline 早已不复存在/毫无意义。 static 也主要影响链接/可见性，而不是运行时行为。

标签： c++ c++11 constexpr static-functions

【解决方案1】：

constexpr 函数隐含为inline。

inline 是一个链接功能。在不同编译单元中定义的inline 函数不是错误；如果它们的定义不同，则您的程序格式不正确，不需要诊断，但如果它们具有相同的定义，则除一个版本之外的所有版本都将被丢弃并使用该版本。

static，在非方法函数上，也是一个链接特性。 static 定义不在其编译单元之外共享；编译单元不会“宣传”它具有isThree 的定义。

static 在方法函数上与链接无关。在这种情况下，它只是意味着 this 没有隐式传递给函数。带有/不带有this 的方法不起作用，但它们大多与constexpr 无关。请注意，至少在 c++14 中，不使用 this 的 constexpr 方法仍然可以进行常量评估。某些版本的c++ 使constexpr 方法隐含const； c++17 没有。

&isThree 在一个编译单元中和&isThree 在另一个编译单元中可以（并且通常会）在static 时发生变化（除非激进的 ICF，这是另一个问题的问题）。当inline 时，它们可能不会发生变化。

inline 函数在编译单元之间共享。它们的完整定义通常在所有知道它的编译单元中都可见，因此它使编译器“内联”（与关键字相反）您的代码更容易。 static 不是。 constexpr 函数隐含为inline，但不是隐含static。

请注意，constexpr 函数有时可以在运行时上下文中进行评估。在编译时上下文中评估时，它们的 inline 与 static 或链接状态真的无关紧要。

constexpr 也有其他含义，但您想知道两个不同的 constexpr 声明之间的区别，而这些含义都没有改变。

【讨论】：

static 在不同的上下文中表示不同的东西，但您只提到了一个含义。可以通过提及所有来改进答案。 ?
@JesperJuhl 当然，isThree 可能是在一个类中声明的，因此添加了一段关于此的内容。

【解决方案2】：

constexpr 函数不是隐式静态的。它们与非constexpr 函数具有相同的链接：

// external linkage
constexpr int f1(int x) { /* ... */ }

// internal linkage
static constexpr int f2(int x) { /* ... */ }

// internal linkage
namespace {
constexpr int f3(int x) { /* ... */ }
}

// no linkage
void enclosing() {
    struct S {
        constexpr int f4(int x) { /* ... */ }        
    };
}

当constexpr 函数具有外部链接时，它在所有翻译单元中具有相同的地址。当它具有内部链接时，每个翻译单元中都有不同的副本，并且这些副本具有不同的地址。但是，我认为调用constexpr 函数的结果不应取决于它是否具有内部或外部链接（因为constexpr 函数可能不包含静态变量）。

【讨论】：