使用constexpr而不仅仅是静态const变量还有什么呢？

Question

据我所知，在编译时计算意味着，在运行时而不是constexpr函数会有const值（根据定义，因为它们已经被计算）。 触及函数（它们已经计算，因此，它只是函数类型的变量），它接触变量（它就像静态const变量一样），与类相同。

我从constexpr函数中得到一个加号：例如，如果在ANSI C中，我必须有5个定义，也许逻辑上是统一的，现在我可以编写一个这样的函数并使用它来代替5个定义，能够编写逻辑来操作constexpr函数返回值的集合。 所以，结果我有相同的5个值集，但现在我在逻辑上描述了它们，编写了这样的函数。

但我觉得我理解错了，因为我看到了这样的例子：

class vec3 {
        union {
                struct {
                        float _x, _y, _z;
                };
                float _v[3];
        };

public:
        constexpr vec3(): _x(0), _y(0), _z(0) {} // 
        constexpr vec3(float x, float y, float z): _x(x), _y(y), _z(z) {}(1)
        constexpr vec3(const vec3&) = default; // (2)
        vec3 &operator=(const vec3&) = default; // (3)
        constexpr float x() { return _x; } // (4)
        constexpr float y() { return _y; }
        constexpr float z() { return _z; }
        constexpr const float *v() { return _v; } // (5)
        float *v() { return _v; }
};

（1）我可以理解没有参数的构造函数是否为constexpr。 是的，它是一些const状态，可以在编译时计算并在将来使用，也许更快。 但为什么构造函数有参数？ 对象体将在Stack或Heap上，我们不知道我们将放在哪个参数，它是什么？

（2,3）同样在这里，它是什么？ 我们怎样才能在编译时计算出未知对象的复制？

（4,5）我想知道它可以用什么。 仅针对在编译时计算状态的对象？ 或者从Heap或Stack调用某个对象（将在运行时创建）的值可能会花费很多，而且会以某种方式加速它的速度？

Answer 1

您错过了在成员函数和构造函数中使用constexpr并不意味着它们总是在编译时执行的事实。 它们只是在可能的情况下完成。

为清楚起见，举几个例子：

  constexpr vec3 myGlobalVec{1,2,3}; // uses vec3(x,y,z) in compile time
  constexpr vec3 copyOfGlobalVec = myGlobalVec; // uses copy constructor in compile time

  void foo(int n) {
      vec3 my(n,n,n); // uses the same constructor, but invoked in runtime
      // ...
  }

这同样适用于其余的构造函数：关键点是使用constexpr限定的函数和构造函数，如果完整的参数列表包含常量表达式（并且如果手头的对象是常量表达式），那么结果也将是一个常量表达。

使用constexpr getter的优点是可以获得常量表达式的属性，以便在只允许使用常量表达式的情况下使用。 float不能用作模板参数，但假设向量是由int的，你可以这样做：

  SomeClass<myGlobalVec.x()> anObject;

Answer 2

1：如果参数在编译时已知，则可以在编译时调用获取参数的constexpr构造函数。 这可能对封装状态很有用，这与我们在运行时使用对象而不是原始值的原因相同。

2,3：类似地，如果原始源对象也是编译时值，则可以在编译时复制constexpr对象。

4,5： constexpr访问器可以在运行时和编译时调用。 运行时性能并不直接相关，除了constexpr方法隐式内联并且行为良好（不包含某些未定义的行为），因此可能更适合优化。

Answer 3

对象体将在Stack或Heap上，（...）

这至多是不相关的，最坏的是错误的。 在C ++抽象机器中，对象将位于某个存储位置。 在真实的机器中，对象将在编译器认为合适的任何地方，并且在任何地方甚至可能无处可去 。

我们不知道我们会把哪些参数放在那里，它是什么？

如果我们使用具有参数的常量表达式的构造函数初始化对象，则初始化表达式也将是常量表达式。 常量表达式是特殊的，因为它们是可以在某些特定上下文中使用的唯一种类的表达式，如数组大小或模板参数。 除了作为常量表达式计数之外，没有constexpr ，这与正常初始化之间没有区别 。

我们怎样才能在编译时计算出未知对象的复制？

与之前相同：如果我们使用常量表达式作为源初始化副本，则副本也将是常量表达式。 请注意， constexpr只是关于计算为常量表达式的事物。 它不是关于何时进行评估 。

我想知道它可以用什么。 仅针对在编译时计算状态的对象？

见上文:)主要目的是允许在需要常量表达式的上下文中使用这些对象。