為什麼 C `constexpr` 會阻止編譯時的未定義行為？

為什麼 constexpr 會排除未定義的行為？

C 標準要求 constexpr 表達式不得涉及未定義的行為。這允許編譯器防止在編譯期間計算具有未定義行為的表達式時可能出現的錯誤或意外結果。

此排除的優點

透過排除未定義的行為，編譯器可以：

• 及早偵測錯誤： 表達式未定義的行為將導致編譯時錯誤，即使它們可能不會在執行時導致錯誤。
• 保證一致的結果：排除確保 constexpr 表達式始終傳回明確定義的值，從而消除意外結果的可能性。
• 啟用 SFINAE： 此排除允許程式設計師使用 SFINAE （替換失敗不是錯誤）來確定表達式是否會在編譯時導致未定義的行為。

具體好處

排除未定義的行為constexpr 表達式中的內容對於以下場景特別有用：

• 防止整數溢位加法，否則會導致非常量值。
• 偵測陣列或指標中未定義的行為，例如存取超出邊界的元素。
• 辨識超出寬度的某些移位操作資料型態。

支持證據

以下程式碼範例示範了在 constexpr在表達式中排除未定義行為：

但是，需要注意的是，不同的編譯器可能會處理某些類型的未定義行為有所不同，特別是對於移位操作。

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