Question

我们刚开始在C ++ 11中学习模板元编程。作为练习，我们编写了一个程序，输出int值的二进制表示。我们想出了两个可能的实现。第一个使用带有枚举值的递归，而第二个使用constexpr函数。

我们的期望是两个实现都会产生相同大小的可执行文件。但是，第一个实现导致9064字节，而第二个实现9096字节。我们不介意字节上的细微差别，但不明白导致差异的原因。

我们使用GCC 4.8.2编译了没有优化标志的程序，但是，找到了相同的结果-O2标志。

#include <iostream>
using namespace std;

template <int val>
struct Bin
{
    enum { value = 10 * Bin<(val >> 1)>::value + (val & 1) };
};

template <>
struct Bin<0>
{
    enum { value = 0 };
};

constexpr int bin(int val)
{
  return val == 0 ? 0 : (10 * bin(val >> 1) + (val & 1));
}


int main()
{
  // Option 1
  cout << Bin<5>::value  << '\n'
       << Bin<27>::value << '\n';

  // Option 2
  cout << bin(5) << '\n'
       << bin(27) << '\n';
}

Answer 1

constexpr函数可以在编译时进行评估。他们不是必须的。

对于您提供的代码，编译器确实没有这样做，并且bin在运行时被调用;这意味着该功能不能从组件中丢弃。明确要求值为constexpr和

constexpr auto i = bin(5), j = bin(27);

对bin的调用是在编译时完成的，如here所示。随着

  cout << bin(5) << '\n'
      << bin(27) << '\n';

相关的发射代码是

movl $5, %edi # Parameter
callq   bin(int) # Here's the call to bin
movl    std::cout, %edi
movl    %eax, %esi
callq   std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator<<(int)
[...]
movl    $27, %edi # parameter
callq   bin(int) # call to bin
movq    %rbx, %rdi
movl    %eax, %esi
callq   std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator<<(int)

当呼叫被省略时，两个版本的大小相同。

使用constexpr或struct进行元编程

1 个答案: