Question

我正在读一本提到这个的书

如果编译器知道每次使用const，则无需分配   空间来容纳它。例如：


const int c1=1;

const int c3=my_f(3);

extern const int c4;

鉴于c3和c4的值不称为编译时，存储   必须分配给c3和c4。

我不明白这一点。我的怀疑是：

抱着这里意味着什么？难道它还不需要将所有内容存储在内存中吗？对于c1，我们不会有任何存储分配吗？

请清除我的怀疑。

谢谢。

Answer 1

c1与其他两个常量不同，它是用文字值初始化的。这使得编译器可以在使用常量的任何地方放置该值，如下所示：

int x = z + c1;

可以替换为

int x = z + 1;

这意味着编译器不需要分配空间并在其中存储1。

c3和c4不同：一个是使用函数计算的，另一个是从不同的编译单元提供的。这意味着编译器不能再以c1的方式执行替换：编译器不知道c3和c4的值。因此编译器会为

生成代码

int x = z + c4;

与c4是存储在内存中某个位置的变量的方式相同。由于在这种情况下c4是一个外部常量，链接器将解析其位置，并填写编译器缺少的信息（即c4的地址），以使程序完成并准备好运行

Answer 2

Const有2个用途 - 替换宏（常量表达式）以及不可变数据。

本声明：

const int c1=1;

本质上是一个类型安全的版本：

#define c1 1

这样的代码：

int foo = c1;

可以简单地编译为：

int foo = 1;

哪个更有效率。

另一方面，这个：

const int c3=my_f(3);

被用作不可变的c3。它可能存在于内存中，但您无法修改它。它本质上是int c3=my_f(3);的更安全版本。

为了说明这一点：

int a1[c1];
int a2[c3];

a1有效，因为编译器可以将a1推导为常量表达式。 a2不是，因为虽然c3是const，但在编译时可能不知道。

C ++ 11添加constexpr关键字，类似于const，但比const更严格。只有c1和c2可以是constexpr。 c3也可以，但也需要my_f。

Answer 3

作为一个积分常量表达式，编译器有权使用常量折叠将其从程序中删除。如果你拿它的地址，这是不正确的。此外，如果可能的话，现代优化编译器可以使用LTO，内联和常量折叠来对c3和c4执行相同的操作。

如果你不接受变量的地址，编译器没有义务分配它，如果它可以在as-if规则下生成具有相同结果的代码。

编辑：常量折叠是编译器在编译时而不是运行时评估表达式的地方。例如，您可以合法地执行int x[3 + 4];，其中3 + 4在编译时进行评估。一些示例，特别是那些涉及ICE的示例，是标准规定的，但如果可能，实现可以执行更多。 LTO是链接时间优化，编译器在链接时将翻译单元执行优化。

这意味着编译器可以内联my_f的主体，然后（取决于正文）常量将其折叠以使c3成为常量表达式，然后将其常量折叠到任何位置使用而不是分配它。对于c4，LTO可能会将c4的值作为常量表达式生成，在这种情况下，它也可以是常量折叠和删除。

在C ++ 11中，有constexpr个函数可以在这个区域完成更多工作。