编译器评估常量表达式答案

【问题标题】：Compilers evaluating constant expressions编译器评估常量表达式
【发布时间】：2016-02-25 16:48:55
【问题描述】：

我希望我的编译器（VS 2013）避免任何多余的算术计算，最好在编译时计算一次。

基本上我看到以下三种情况：

例如：

void Mesh::Draw1()
{
    const static uint32_t gStaticOffset = 0;
    const static uint32_t gVertexSize = sizeof(float) * 3;
    const static uint32_t gBoneIndexSize = sizeof(uint32_t) * MAX_BONES;
    const static uint32_t gBoneWeightSize = sizeof(float) * MAX_BONES;

    ...
}

对

void Mesh::Draw2()
{
    const uint32_t staticOffset = 0;
    const uint32_t vertexSize = sizeof(float) * 3;
    const uint32_t boneIndexSize = sizeof(uint32_t) * MAX_BONES;
    const uint32_t boneWeightSize = sizeof(float) * MAX_BONES;

    ...
}

对

const static uint32_t gStaticOffset = 0;
const static uint32_t gVertexSize = sizeof(float) * 3;
const static uint32_t gBoneIndexSize = sizeof(uint32_t) * MAX_BONES;
const static uint32_t gBoneWeightSize = sizeof(float) * MAX_BONES;

void Mesh::Draw3()
{
    ...  
}

个人想法，如有错误请指正：

Draw1() 可能会重新计算每个函数调用的局部表达式取决于编译器
Draw2() 和 Draw3() 保证表达式只会被计算一次，如果不在编译时，则在运行时
这三个变体的任何表达式是否将是在编译时评估完全取决于编译器

编译器会为它们中的每一个生成不同的代码吗？如果是，哪一个会避免最冗余的计算？

【问题讨论】：

我建议您观看此视频：youtube.com/watch?v=FnGCDLhaxKU。 Chandler 在那里明确指出了“const_cast”以及如何处理 const 的含义——也就是说，数据流之类的东西很难预测，所以最好简单地测试一下。
@atl 抱歉，我不明白 const_cast 与任何事情有什么关系。如果我有时间观看 2 小时的视频，我想也许我会理解这种联系......也许你可以总结一下？
参见此处：goo.gl/GBcVKm
附带说明，您甚至不必拥有那些静态（内部函数）。现在任何可以称为编译器的实体都会优化这些常量。
@CodyGray 不是真的...在优化编译器中发生了很多事情...而这两个小时只是皮毛而已。您甚至可以丢弃 Draw1 中的所有“常量”内容，它仍然会产生相同的结果。

标签： c++ optimization

【解决方案1】：

除非您尝试，否则无法确定您的编译器会做什么。编译所有三个代码示例，然后查看生成的目标代码。

实际上，它们应该都是相同的。在编译器优化方面，常量折叠是最容易实现的目标。如果您的编译器没有在编译时计算这些常量，则它不是一个优化编译器。除非您有一个非常充分的理由继续使用它，否则您应该将它交给垃圾堆并找到一个不同的。

【讨论】：

我什至会使用一组更强大的词 - “如果您的编译器没有在编译时计算这些常量，请将其扔掉并使用另一个。”
@sergey 我最初是这样写的，但我认为您可能正在使用一个完全没有优化的特殊嵌入式编译器。不过，在这种情况下，您必须再次检查输出以了解发生了什么。