Warum ist das Schlüsselwort „constexpr“ für Funktionsdeklarationen in C 11 erforderlich?

Die Begründung hinter Constexpr-Funktionsdeklarationen

C 11 führt den constexpr-Spezifizierer für Funktionen ein, der ihre Verwendung in konstanten Ausdrücken wie Vorlagenargumenten ermöglicht. Es stellt sich jedoch die Frage, warum dieses Schlüsselwort erforderlich ist und was es bietet.

Absicht aufdecken und übermäßiges Vertrauen verhindern

Das Erfordernis des Schlüsselworts constexpr hilft bei der Darstellung der die Absicht des Designers für die Verwendung einer Funktion. Dies bedeutet, dass die Funktion darauf abzielt, einen konstanten Ausdruck zu kapseln. Diese semantische Einschränkung wird jedoch nicht immer validiert, sodass es dem Programmierer überlassen bleibt, sicherzustellen, dass:

• Die Funktion in einem konstanten Ausdruck verwendet wird.
• Es wird eine Dokumentation zur Definition gültiger Parameter bereitgestellt Werte in diesem Zusammenhang.

Garantie des Kundencodes Integrität

Durch die Kennzeichnung von Funktionen als constexpr vermitteln Bibliotheksautoren, dass sich Clientcode in solchen Kontexten auf sie verlassen kann. Dies verhindert, dass Clients die Funktion versehentlich auf eine Weise verwenden, die die Kompilierung unterbrechen würde, wenn sich die Implementierung der Funktion ändert.

Ohne constexpr kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass eine Funktion, die eine Konstante zurückgibt, unveränderlich ist. Allerdings könnte eine spätere Implementierung, die ihren Wert aus einer Konfigurationsdatei abruft, abhängig von ihrer Konstanz Clients stören. Consexpr stellt sicher, dass der Clientcode der beabsichtigten Verwendung der Funktion entspricht und verhindert unvorhergesehene Ausfälle.

Unerwünschte Abhängigkeiten vermeiden

Constexpr hilft auch dabei, zu verhindern, dass Clientcode von Nicht-Constexpr-Funktionen abhängig ist . Wie bei nicht-konstanten Memberfunktionen stellt constexpr sicher, dass der Clientcode keine unerwarteten Abhängigkeiten oder Verwendungen einführt.

Da der Compiler mit constexpr keine konstanten Ergebnisse zur Kompilierungszeit erzwingt, liegt die Verantwortung dafür beim Programmierer Designfunktionen, die diese Anforderung erfüllen.

Vergleich mit Non-const Member Funktionen

Analog zu nicht-konstanten Mitgliedsfunktionen, constexpr:

• Verhindert unangemessene Verwendung (z. B. das Aufrufen von Mitgliedsfunktionen für konstante Objekte oder die Verwendung von Werten in Vorlagenparametern, die sich ändern können). zur Laufzeit).
• Unterscheidet sich dadurch, dass aufgrund des Compilers keine konstanten Ergebnisse zur Kompilierungszeit erzwungen werden Einschränkungen.

Im Wesentlichen ist constexpr nicht streng optional, da es dem Zweck dient, die Absicht zu klären, Missbrauch zu verhindern und Client-Code vor unbeabsichtigten Abhängigkeiten zu schützen.

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