我可以創建編譯時變量對象嗎？

Question

我最近在使用constexpr，但我只是意識到我用錯了。 我很好奇我是否可以創建一個編譯時變量（或變量對象）。
來自cppreference.com的constexpr定義告訴我們：

constexpr說明符聲明可以在編譯時評估函數或變量的值。

那么為什么下面的代碼不正確？

#include <iostream>

int main()
{
    constexpr int x = 30;
    x += 10;
    std::cout << x;
}

該整數可以在編譯時完美評估。 我知道編譯器可以在沒有constexpr修飾符的情況下優化此類變量，但是如果我想擁有一個編譯時對象怎么辦？

#include <iostream>

class ctFoo {
public:
    ctFoo()
        : value{ 0 }
    {
    }
    int accumulate(int value_) {
        return (value += value_), value;
    }
    int value;
};

int main()
{
    ctFoo foo;
    std::cout << foo.accumulate(100);
}

我有什么把握可以在編譯時評估此代碼？ 我之所以這么問，是因為我目前正在編寫一些Vector2和Vector3數學，並且我想創建這樣的實現，它將能夠處理編譯時和運行時計算。 可能嗎
謝謝。

編輯

正如max66所指出的，constexpr隱含const，但是我在問：為什么這樣？ 現代編譯器應該能夠在編譯時推斷出它的價值。 另外，我知道我可以簡單地創建另一個constexpr常量（廣告最上面的代碼示例），但是我的問題是針對更復雜的代碼。

Answer 1

那么為什么下面的代碼不正確？

 #include <iostream> int main() { constexpr int x = 30; x += 10; std::cout << x; } 

constexpr暗示const 。 您需要將此約束到constexpr上下文中：

constexpr int foo() {
    int x = 30;
    x += 10;
    return x;
}

但是，如果我想擁有一個編譯時對象怎么辦？

 #include <iostream> class ctFoo { public: ctFoo() : value{ 0 } { } int accumulate(int value_) { return (value += value_), value; } int value; }; 

給它constexpr支持：

constexpr ctFoo() : value{ 0 }

constexpr int accumulate(int value_) {
    value += value_;
    return value;
}

現在的保證是，如果您的ctFoo對象是一個常量表達式，並且您在constexpr上下文（如foo函數示例）中調用accumulate ，那么您可以在編譯時使用結果。 例如：

constexpr int foo() {
    ctFoo f;
    f.accumulate(10);
    return f.value;
}

static_assert(foo() == 10);

要么：

constexpr void accumulate(ctFoo& f) {
    f.accumulate(10);
}

constexpr int foo() {
    ctFoo f;
    accumulate(f);
    return f.value;
}

static_assert(foo() == 10);

這里要記住的關鍵是，運行時評估也是一種選擇。 如果我將ctFoo的value設置為運行時值（例如，用戶輸入），那么在編譯時就不可能發生accumulate調用。 但這沒關系-相同的代碼在兩種情況下均有效。

Answer 2

您需要繼續閱讀：

對象聲明中使用的constexpr說明符暗含const 。

您不能更改constexpr ，這就是您可以在常量表達式中使用它的全部目的。

接下來要考慮的是，您似乎正在混合兩種不同的上下文。 我毫不懷疑，編譯器將能夠完全優化您的最后一個示例，但這就是constexpr所做的其他事情。 關鍵字表示它的含義可以在編譯時進行評估，但不一定必須如此。 因此，您可以編寫一個constexpr函數，其中的所有內容都可以在編譯時進行評估，並且仍然可以在運行時運行。

真正只有在編譯時就可以評估的對象（因此沒有優化程序），並且您可以修改的唯一時間是在編譯時上下文中。 您處於這樣的上下文中，例如constexpr函數中：

constexpr int foo() {
    int a = 10;
    ++a; // I can modify a.
    return a;
    // even if I did this: int Array[foo()];
}

但是您在常規功能中沒有這種能力，而該語言只是不允許這樣做。

因此，回答您的問題：

我有什么把握可以在編譯時評估此代碼？

您沒有任何東西，因為您沒有使用constexpr 。 即使這樣，如果您在不需要編譯時求值的地方調用constexpr函數，則該函數可能會在運行時被調用，

可能嗎

可以肯定的是，您已經創建了constexpr函數，如果需要，它將在編譯時進行評估。