在这个例子中如何理解 constexpr？答案

【问题标题】：How to understand constexpr in this example?在这个例子中如何理解 constexpr？
【发布时间】：2019-08-23 13:14:04
【问题描述】：

我试图理解 constexpr 应用于函数时的含义。在下面的示例中，程序编译并运行，但我不明白如何在编译时推导出函数 sum(int n)，因为直到运行时才知道 n。我正在使用带有最新更新的 VS 2017。

无论是否包含 constexpr，程序都会编译。

#include <iostream>

constexpr int sum(int n)
{    
    return (n <= 0) ? 0 : n + sum(n-1);
}

int main()
{
    int i;
    std::cin >> i;
    std::cout << sum(i) << std::endl;

    return 0;
}

我预计编译器会出错 sum(int n) 不是常量表达式。还是 constepxr 只是对编译器的提示，例如“内联”，可以随意忽略？

【问题讨论】：

标签： c++ c++17

【解决方案1】：

我预计编译器会出错 sum(int n) 不是常量表达式。

constexpr int sum(int n); 表示函数可以在编译时进行评估。它不一定是。您可以在运行时调用它而不会出现任何问题，这样可以避免程序员在运行时和编译时需要相同功能时重复代码。

使用 C++20，您可以通过使用新关键字 consteval 而不是 constexpr 限定函数来触发您所期望的错误。

consteval int sum(int n)
{
    // As before...
}

int i;

// determine i at runtime...

sum(i); // Error! Not evaluated at compile time.

您可以查看P1073 了解此功能。该提案已被批准用于下一个标准。

【讨论】：

【解决方案2】：

constexpr 关键字表示函数必须在编译时进行评估，如果它在 constexpr 上下文中调用。

考虑：

constexpr int sum(int n)
{    
    return (n <= 0) ? 0 : n + sum(n-1);
}

int main()
{
    int i;
    std::cin >> i;

    constexpr int s1 = sum(4);        // OK, evaluated at compile time
    int s2 = sum(i);                  // OK, evaluated at run time
    constexpr int s3 = sum(i);        // Error, i cannot be evaluated at compile time
    int s4 = sum(4);                  // OK, execution time depends on the compiler's mood
}

这里，s3 是 constexpr，因此它的初始化程序需要在编译时进行评估。因此出现错误。
如果没有此功能，您将不得不编写两个版本的函数，一个用于编译时使用，另一个用于运行时使用。
在Compiler Explorer 上亲自查看。

另请注意，constexpr 暗含函数的 inline。

【讨论】：

现在说得通了，感谢 Compile Explorer 链接！

【解决方案3】：

这是我的观点

constexpr, ensures that the constant must be a compile-time constant

这样

constexpr double pi (3.5); // is Okay because resolution is at compile time

还有这个

// Should be Okay be cause the resolution of **sum** is at compiletime
// evaluation however is run-time dependent
constexpr int sum(int n)
{
    return (n <= 0) ? 0 : n + sum(n-1);
}

另一个例子是这样的

constexpr int compute(int x) { 
  return x+1; 
} 

int foo[compute(15)];

【讨论】：