C ++ constexpr实现差异[重复]答案

【问题标题】：C++ constexpr realization differencies [duplicate]C ++ constexpr实现差异[重复]
【发布时间】：2018-10-28 22:44:12
【问题描述】：

刚刚了解了 constexpr 函数并前往 godbolt 了解编译器如何优化代码并发现编译器的行为完全不同。

有如下代码：

constexpr int square(int num) {
    return num * num;
}

int main() {
    int a = square(2);
}

g++ 和 icc 编译器计算函数结果并将其分配给一个变量（如我所料），但 msvc 和 clang 调用函数。

要使用优化，我们应该做额外的步骤：

constexpr int square(int num) {
    return num * num;
}

int main() {
    constexpr int c = square(2);
    int a = c;
}

这种行为有什么合理的解释吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

所有编译器都是正确的。

constexpr 函数是可以根据情况在编译时或运行时计算的函数。

假装不存在as-if rule，我们可以说当constexpr 函数的结果到达要求知道编译时间的某个地方时，编译器必须计算编译时间.

例如，数组的大小

int  a[square(10)];

或模板参数

std::array<int, square(10)>  a;

或constexpr 变量

constexpr int  a { square(10) };

在某些情况下，函数必须在运行时计算，例如在接收运行时已知输入值时；举例

int a;

std::cin >> a;

int b { square(a) };

否则编译器可以选择计算值是编译时还是运行时。

在您的第一个版本中

int a = square(2);

我们在compiler-can-choose区域，因为2是已知的compile-time，所以编译器可以选择compile-time计算，但是要求的值不是constexpr变量，所以a编译时值不是必需的。

您会看到两个编译器在计算编译时间，另外两个在计算运行时间。通常，这种行为很大程度上取决于优化级别。事实上，所有编译器都会为您的示例中的编译标志生成不同的输出after adding -O2。

在你的第二个版本中

 constexpr int c = square(2);

square() 值是为 constexpr 变量请求的，因此所有编译器必须计算 square(2) 编译时间（他们可以这样做，因为 2 是一个已知值编译时）。

【讨论】：