如果忽略结果，则在编译时不调用 Constexpr 函数

Question

我正在调查 constexpr 函数的一些相当奇怪的代码覆盖结果（我使用的代码覆盖工具无法检测编译时调用），并注意到一些 constexpr 函数被调用为 runtime 函数，如果未存储函数调用的结果.

看来，对于 constexpr 函数或方法，如果将调用结果存储在运行时变量 [emphasis!!!] 或 constexpr 变量中，则call 是编译时调用（只要参数是编译时的）。如果忽略结果，则调用是运行时调用。这与我的代码覆盖工具无关；在下面的简单示例中，该行为似乎是可重复的。

您可能会争辩说，由于 constexpr 函数不能有副作用，所以如果您不 return / 使用结果，编译器做什么并不重要。我认为为了提高效率，编译器仍然会做任何它可以做的事情 constexpr，但这既不存在也不存在......我想知道这是否是定义的行为。

这是保证您的 constexpr 函数将作为运行时调用的可移植方式吗？？？没有大量的用途，但一个用途是：如果你想在代码覆盖率中“为在 constexpr 函数上调用的测试归功”，只需在结束时调用相同的函数你的单元测试，并忽略结果，以便他们得到检测。

还有其他方法可以强制函数作为运行时调用，我知道，我主要对这里发生的事情感到好奇。第一次看到的时候非常意外。除非这是可移植的，否则我可能只是通过运行时对象（即使对于静态方法似乎也能解决问题）或通过运行时函数指针来调用我的 constexpr 方法。

参见下面的示例。现场演示：https://onlinegdb.com/rJao0RNGP

// Modified from 

extern bool no_symbol;

struct ContextIsConstexpr {
    size_t s;

    constexpr ContextIsConstexpr() : s(1) {}
    
    constexpr void operator()() {
        auto ignore = s ? 1 : no_symbol;
    }
};

constexpr bool tryIgnoringResult()
{
    ContextIsConstexpr()();
    return true;
}

constexpr void thereIsNoResult() {
    ContextIsConstexpr()();
}

int main()
{
    constexpr auto result1 = tryIgnoringResult(); // OK, compile-time
    auto result2 = tryIgnoringResult(); // OK, compile-time

    // tryIgnoringResult(); // Unexpected, runtime!
    // thereIsNoResult(); // Unexpected, runtime!
}

Answer 1

这可能会造成混淆，但是 constexpr 函数应该只在编译时在 constexpr 上下文中调用（分配给 constexpr 变量，用于数组大小或模板参数，...）。

在常规上下文中，函数在运行时调用。优化器可能会在编译时解析该函数（对于遵循 as-if 规则的任何其他函数）。 constexpr 确实是进行优化的好提示。

You could argue that since constexpr functions cannot have side-effects

它们可能有副作用，请参见以下有效示例：

constexpr int f(int i)
{
    if (i == 0) return 0;
    std::cout << i << std::endl;
    return i;
}

int main()
{
    [[maybe_unused]] constexpr int zero = f(0); // Compile time
    f(42); // runtime
}

Demo

如果忽略结果，则在编译时不调用 Constexpr 函数

Constexpr functions not called at compile-time if result is ignored

c++

runtime

code-coverage

constexpr

side-effects