我怎么知道C ++编译器是否在编译时评估表达式？

Question

我有这样的代码

const int Value = 123 * 2 + GetOffset();

GetOffset是constexpr函数，返回int。

如何确保在编译时确实评估了这个表达式？

Answer 1

您无法确保编译器执行此操作。您通常需要启用优化，包括某种级别的函数内联。这些选项取决于您的编译器及其版本。

您可以检查生成的程序集，看它是否包含对GetOffset的调用，或者只使用编译器确定的常量。

Answer 2

如果您将'Value'声明为constexpr怎么办？实际上你可以probalby永远不确定是否在编译时评估某些东西，但是在这种情况下，没有理由不能对它进行评估。

Answer 3

为什么不将constexpr用于Value呢？我认为它会要求编译器对其进行评估，

constexpr int Value = 123 * 2 + GetOffset();   

如果函数GetOffset（）很简单并且满足constexpr的要求。

要求是

1. 该函数必须具有非void返回类型。

2. 函数体无法声明变量或定义新类型。

3. 正文可能只包含声明，空语句和单个返回 言。

由于Getoffset()返回int，所以它符合第一个。

Answer 4

你不能绝对肯定;编译器只需要生成具有指定行为的代码，并在编译或运行时计算它不会改变行为。

但是，编译器需要能在编译时对此进行评估，因为它可以在只允许编译时常量的地方使用，例如数组大小和模板参数;所以没有理由为什么一个理智的编译器不应该执行那个明显的优化。如果编译器没有（至少启用了优化），抛弃它并找到一个更好的。

您可以检查编译器生成的程序集，以查看它是否计算该值;但这本身并不能保证未来的版本也会这样做。

Answer 5

一种可能性是使用std::ratio。从C ++ 11标准的第20.10.1节开始：

  

本小节描述比率库。它提供了一个类模板比率，它精确地表示任何有限有理数，分子和分母可由intmax_t类型的编译时常量表示。

因此，根据标准，这只对编译时常量有效：

const int value = std::ratio<123 * 2 + GetOffset()>::num;

因此，这可以保证在编译时计算表达式。但是，它也不能保证在运行时不评估表达式。

Answer 6

考虑到我现在已经超过半年没有使用过C ++，建议成为标记的可能性非常高，但是如何使用内联功能。

如果函数返回某个预定义值（在编译时可用），那么编译器应该能够使用该值。

Answer 7

使用表达式创建单独的源文件。评估printf("#define MyExpression %d.\n", expression);。构建项目时，编译本机系统的源文件并执行它。将结果输出作为标题包含在常规来源中。

Answer 8

如果要确认初始值设定项是常量表达式，则可以使用constexpr说明符：

constexpr int Value = 123 * 2 + GetOffset();

如果它不是常量表达式，则无法编译。

理论上未指定是否在翻译期间实际计算了constexpr变量Value - 但实际上您可以确定它是。

Answer 9

断言：static_assert(Value == 123 * 2 + GetOffset(), "constexpr"); 没有比这简单。