Was ist der Hauptunterschied zwischen „if constexpr()' und „if()' in der C-Kompilierungszeitauswertung?

Den Unterschied zwischen „if constexpr()“ und „if()“ verstehen

In C sind „if constexpr()“ und „if()“ Anweisungen dienen bei der bedingten Verzweigung unterschiedlichen Zwecken. Während beide Anweisungen Ausdrücke auswerten, liegt der Hauptunterschied im Zeitpunkt der Auswertung:

"if constexpr()":

• Wird zur Kompilierzeit ausgewertet.
• Bestimmt, welche Zweige der bedingten Anweisung in das Programm kompiliert werden.
• Nützlich für Verwerfen nicht erreichbarer Zweige, Optimieren der Codegröße und Aktivieren konstanter Ausdrücke zur Kompilierungszeit.

"if()":

• Wird zur Laufzeit ausgewertet.
• Wählt einen Zweig der bedingten Anweisung basierend auf dem Wert des Ausdrucks während des Programms aus Ausführung.
• Geeignet für bedingte Verzweigungen basierend auf dynamischen Bedingungen oder wenn eine Auswertung zur Kompilierungszeit nicht möglich ist.

Verwendung und Anwendung

"if constexpr ()":

• Wird verwendet, um ganze Zweige zu entfernen, von denen bekannt ist, dass sie nicht erreichbar sind oder zur Kompilierungszeit irrelevant.
• Ideal für Szenarien, in denen der Code bedingte Anweisungen mit mehreren Verzweigungen enthält, von denen einige basierend auf Typinformationen oder Bedingungen zur Kompilierungszeit eliminiert werden können.
• Verbessert die Codeeffizienz um Eliminierung unnötiger Kompilierung und Ausführung unerreichbarer Daten Branches.

"if()":

• Geeignet für die Behandlung von Laufzeitbedingungen, die zur Kompilierungszeit nicht bestimmt werden können.
• Nützlich für die Auswahl von Codepfaden basierend auf Benutzereingaben, dynamischen Datenstrukturen oder externen Ereignissen.
• Erforderlich für Verzweigungen, bei denen die Bedingung abhängt auf Laufzeitinformationen oder ist von Natur aus dynamisch.

Ein anschauliches Beispiel:

Betrachten Sie den folgenden Codeausschnitt:

template<typename T>
auto length(const T& value) noexcept {
    if constexpr (std::is_integral<T>::value) { // is number
        return value;
    }
    else {
        return value.length();
    }
}

Diese Funktion gibt die Länge einer Zahl oder eines beliebigen Typs zurück, der über eine Memberfunktion „length()“ verfügt. Ohne „if constexpr()“ würden bei der Kompilierung beide Zweige berücksichtigt, unabhängig vom Typ von „T“. Mit „if constexpr()“ wird jedoch nur der entsprechende Zweig kompiliert und ausgeführt, wodurch unnötiger Code eliminiert und die Leistung optimiert wird.

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