为什么 constexpr 方法可以 return 正确 class 在执行过程中值发生变化的成员？

Question

我刚刚发现 constexpr 方法 可以 return 正确地 class 成员的值在执行期间更改 。我的问题是，如果 constexpr 方法应该在编译时完全评估，这怎么可能？

下面的示例正确输出 Value: 0，然后是 Value: 5。更重要的是，如果我将 a.change(5) 更改为编译器无法预测的内容（例如 a.change(atoi(argv[1])) 或 a.change(rand() % 10 + 1) 它仍然有效。为什么？为什么它甚至可以编译？

#include <iostream>

class A
{
    public:
        void change(int value) { x = value; }
        int get() const { return x; }
        constexpr int value() const noexcept { return x; }
    private:
        int x{0};
};

int main()
{
    A a;

    std::cout << "Value: "  << a.get() << std::endl;
    a.change(5);
    std::cout << "Value: "  << a.get() << std::endl;
}

提前致谢

Answer 1

在您的示例中，您甚至没有调用 constexpr 函数，而是调用了 get，这不是 constexpr.

但是，constexpr 函数可以在编译时求值，但如果无法进行编译时求值，也可以在运行期间求值。

如果您调用 value 而不是 get，它仍然可以工作并且函数将在运行时被计算。

为了强制编译时求值，可以这样写

constexpr auto val = a.value();

如果无法进行编译时评估，这确实会给您一个错误。

Answer 2

constexpr 意味着您可以在核心常量表达式中使用该函数，只要您有 constexpr 个参数即可。它仍然可以在其他上下文中使用。

就目前而言，您不能在核心常量表达式中使用 A::value，因为您无法获得 constexpr A。如果你有

class A
{
    public:
        constexpr A() = default;
        constexpr void change(int value) { x = value; }
        constexpr int get() const noexcept { return x; }
    private:
        int x{1};
};

您可以编写一个在编译时修改 A 的函数。

constexpr int stuff(A a) {
    a.change(10);
    return a.get();
}

See it on coliru

Answer 3

constexpr 函数通常在编译时计算仅当它们接收 constexpr 参数时，对于它包含 this 指针的方法.

#include <iostream>

class A
{
    public:
        void change(int value) { x = value; }
        constexpr int value() const noexcept { return x; }
    private:
        int x{0};
};

int main()
{
    constexpr const A foo;
    const A bar;// Const it not enough.

    static_assert(foo.value()==0);
    static_assert(bar.value()==0);// ERROR:  non-constant condition for static assertion
}

为什么 constexpr 方法可以 return 正确 class 在执行过程中值发生变化的成员？

Why constexpr method can return correctly class members whose value change during execution?

c++

constexpr-function