为什么在 C 中强制执行 `constexpr` 函数：只是意图还是真正的保护？

Constexpr 函数声明：超越单纯的意图

C 11 引入了 constexpr 说明符，允许函数参与常量表达式。虽然它强化了这些函数的预期用途，但问题出现了：既然程序员仍然有责任确保函数在常量表达式中的适用性，为什么还要强制执行标记呢？

防止意外的客户端依赖

强制使用 constexpr 关键字有一个重要目的：保护客户端代码免受无意的依赖。如果没有它，客户端可能会假设恒定函数保持不变，但在更改实现时才发现损坏。通过将函数标记为 constexpr，编译器保证它可以安全地用在常量表达式中，从而保护客户端代码免受此类陷阱的影响。

示例：

考虑一个函数f，它最初返回一个常量，但后来被修改为从配置文件返回一个值。

// Original implementation
inline int f() { return 4; }

在没有constexpr，客户端代码可能会在不知情的情况下使用 f，如下所示：

int my_array[f()]; // Non-constant array dimension

更改

f 从配置文件中检索其值时，客户端代码将无法由于函数的运行时性质而进行编译。然而，通过强制执行 constexpr，编译器将从一开始就防止此类滥用。

解决问题

批评者认为

constexpr 可能会提供错误的结果安全感，因为它仅检查语法约束，而不保证函数在常量表达式中的实际可用性。虽然程序员确实保留了验证的负担，但编译器强制执行constexpr对于确保遵守预期用途仍然很有价值。

与非常量成员函数的比较

constexpr 函数在其保护作用方面类似于非常量成员函数。两者都可以防止客户端代码依赖于对未来可能发生变化的函数行为的假设。然而，constexpr 的不同之处在于，当函数在动态上下文中使用时，允许编译非常量结果。

结论

constexpr 声明在 C 中至关重要，原因有几个。它们可以防止错误的客户端依赖关系，与语言远离预处理器宏的方向保持一致，并提供可靠的机制来区分 const 和非常量接口。虽然编译器无法自动确定函数的常量性，但强制执行 constexpr 语法可为客户端代码提供一定程度的保护，并确保整个程序的使用一致。

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