我可以制作表达式 constexpr 吗？

Question

我最近编写了一些代码，将函数结果打印到cout。结果本可以在编译时进行评估，但事实并非如此：

#include <algorithm>
#include <iostream>

constexpr unsigned int gcd(unsigned int u, unsigned int v)
{
    // ...
}

int main() {
    std::cout << gcd(5, 3) << std::endl;
}

无论出于什么奇怪的原因，它都会编译为：(clang -O3 -std=c++17)

main:
    push    r14
    push    rbx
    push    rax
    mov     edi, 5
    mov     esi, 3
    call    gcd(unsigned int, unsigned int)
    mov     esi, eax
    ...

请参阅Compiler Explorer 以获取实时示例。

我希望编译器在编译时评估gcd(5, 3)，以避免在运行时浪费周期，这显然是可能的。我知道我可以做到以下几点：

int main() {
    constexpr unsigned g = gcd(5, 3); 
    std::cout << g << std::endl;
}

但是，这是不必要的冗长。我想做的就是这样：

#define CONSTEVAL(expression) // ...

int main() {
    std::cout << CONSTEVAL(gcd(5, 3)) << std::endl;
}

是否存在任何类型的编译器可以使CONSTEVAL 宏成为可能？或者更好 - 完全便携的东西？

Answer 1

立即调用的 lambda 表达式怎么样？

#define CONSTEVAL(...) []{ constexpr auto result = __VA_ARGS__; return result; }()

这实际上是一种生成constexpr 变量以保存结果并计算变量值的方法。

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这也可以通过模板进行无宏操作，但前提是值可以作为模板参数传递：

template <auto V>
inline constexpr auto consteval_v = V;

用作consteval_v<gcd(5, 3)>。