Wann wird eine C-Funktion „constexpr' zur Kompilierungszeit ausgewertet?

Wann wird eine Constexpr-Funktion zur Kompilierungszeit ausgewertet?

Einführung:
In C wird constexpr Funktionen bieten die Möglichkeit, Berechnungen während der Kompilierung durchzuführen, was zu einer verbesserten Leistung und einer geringeren Codegröße führt. Allerdings kann es für das Verständnis und die Optimierung von Code von entscheidender Bedeutung sein, zu bestimmen, wann der Compiler solche Funktionen zur Kompilierungszeit auswertet.

Kriterien für die Auswertung zur Kompilierungszeit:
Eine constexpr-Funktion wird ausgewertet zur Kompilierungszeit, wenn alle folgenden Bedingungen erfüllt sind:

• Konstante Argumente: Alle An die Funktion übergebene Argumente müssen konstante Ausdrücke sein.
• Konstantes Ergebnis: Die Funktion selbst muss einen konstanten Ausdruck zurückgeben.
• Konstante Ausdrucksverwendung: Das Ergebnis der Funktion muss in einem konstanten Ausdruck verwendet werden.

Fallstricke bei Dynamic Argumente:
Wie im bereitgestellten Codebeispiel zu sehen ist, wird die Funktion POW() zu einer regulären Funktion, wenn eines ihrer Argumente (i) zur Kompilierungszeit nicht bekannt ist. Dies ist eine häufige Falle, wenn der Compiler davon ausgeht, dass die Funktion nicht constexpr ist, obwohl sie möglicherweise zur Kompilierungszeit unter anderen Bedingungen hätte ausgewertet werden können.

Sicherstellung der Auswertung zur Kompilierungszeit:
Um sicherzustellen, dass der Compiler eine constexpr-Funktion zur Kompilierungszeit auswertet, auch wenn nicht konstante Argumente vorhanden sind, kann man das Schlüsselwort constexpr verwenden, um die Funktion explizit zu markieren Die Argumente und das Ergebnis der Funktion als konstante Ausdrücke. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass dies zu unnötigen Einschränkungen führen und die Flexibilität der Funktion einschränken kann.

Überlegungen zur Compiler-Optimierung:
Compiler können verschiedene Optimierungstechniken verwenden, um zu bestimmen, wann constexpr Funktionen sollten zur Kompilierzeit ausgewertet werden. Faktoren wie die Verfügbarkeit des Vorlageninstanziierungscaches und die Komplexität der Funktion können die Entscheidung des Compilers beeinflussen. Am besten testen und profilieren Sie Ihren Code, um das gewünschte Verhalten über verschiedene Compiler und Optimierungseinstellungen hinweg sicherzustellen.

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