爲什麼constexpr適用於不純的功能

同時瀏覽constexpr上的一箇舊問題我偶然發現了一個非常重要的評論。基本上它歸結爲：（這是合法的C++ 11 :(）爲什麼constexpr適用於不純的功能

constexpr double f(bool b) 
{ 
return b? 42:42/(rand()+1); // how pure is rand ;) 
}

我的問題是什麼，這是標準允許的原因因爲即時通訊引用透明的忠實粉絲，我希望。他們有一個很好的理由:)，我想知道它。

順便說一句，有相關的Q，但大多數A甚至不提及純粹的事情，或者當他們做他們沒有指定爲什麼std允許這個推理。 Relation between constexpr and pure functions

來源

2012-11-08 NoSenseEtAl

rand（）是一個constexpr？ – Yakk

不，它不是，這就是爲什麼我把;）在評論 – NoSenseEtAl

在函數定義關鍵字constexpr告訴該功能可以被在編譯時，如果所有的參數和變量在編譯時知道自己執行的編譯器。然而，沒有這樣的保證，例如當在運行時可以知道一些值時，在這種情況下該功能將在運行時被執行。

然而，它無關純或不純，因爲這些條款意味着輸出取決於輸入唯一的，無論你有多少次調用函數的輸入參數相同的值，每次輸出都是相同的，而不管它是在編譯時還是運行時計算的。

實施例，

constexpr int add(int a, int b) { return a + b; } //pure! 

const int a = 2, b = 3; //const 
int c = 2, d = 3;  //non-const 

//we may read update c and d here! 

const int v1 = add(2,3); //computed at compile-time 
const int v2 = add(a,3); //computed at compile-time 
const int v3 = add(2,b); //computed at compile-time 
const int v4 = add(a,b); //computed at compile-time 

const int v3 = add(c,3); //computed at runtime 
const int v3 = add(c,b); //computed at runtime 
const int v3 = add(a,d); //computed at runtime 
const int v3 = add(c,d); //computed at runtime

注意，這裏add爲純函數不論它是在編譯時或運行時計算的。

來源

2012-11-08 18:18:08 Nawaz

任何純函數可以在編譯時按as-if規則進行評估，而不考慮constexpr。這就是所謂的不斷摺疊。在你的例子中'constexpr'似乎沒有任何區別。 – Potatoswatter

@Patatoswatter：你的意思是我們可以寫'std :: array a;'即使'add'不是'constexpr'？我不這麼認爲。 – Nawaz

我的意思是你的例子：v）。（你的答案似乎沒有解決常量表達式上下文。）我[打開一個問題]（http://stackoverflow.com/questions/14472359/why-do-we-need-to-mark-functions-as -constexpr？lq = 1）關於是否std :: array '會是一件壞事。 – Potatoswatter

因爲對於某些輸入參數域，不會採用不純的路徑。對於那個域名，constexpr會正常工作。

例如，你的函數可能有一個簡單的分支和一個更復雜的分支。你可以指定你的函數可以在常量表達式中使用，函數參數必須滿足這個條件，並且符合這個條件，從而得到函數中總是純粹的簡單分支。

這是一個有用的副作用是，您可以在常量計算過程中導致錯誤。也就是說，如果違反了簡單分支中的前提條件，您可能會導致對不純表達式的評估，從而引發編譯時錯誤（在這裏，斷言或異常是一個好主意，因爲它繼續投訴函數在運行時環境）。

來源

2012-11-08 19:42:21

在標準中，相關要求被埋在constexpr功能要求的主要清單之下。它在§7.1.5/ 5：

對於constexpr功能，如果存在，使得函數調用取代會產生一個常量表達式（5.19），是形成不良的程序中沒有的功能的參數值;不需要診斷。

§5.19定義了常量表達式的要求，因此您不能調用rand()。

寬鬆的限制允許您有條件純的功能。您的示例f(true)是有效的模板參數，但f(false)不是。

不利的一面是，編譯器不會驗證constexpr函數是否可以實際用於其預期用途。你需要編寫測試用例。

啊，litb的回答也是正確的。（但是這個更簡單。）

來源

2013-01-23 04:03:13 Potatoswatter

這是正確的答案。 – Omnifarious

這也是一個更好的答案，因爲它引用了標準的相關部分，並對它的含義給出了很好的解釋。 – Omnifarious

爲什麼constexpr適用於不純的功能

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