Pourquoi appliquer les fonctions « constexpr » en C : juste intention ou véritable protection ?

Déclarations de fonctions Constexpr : au-delà de la simple intention

C 11 a introduit le spécificateur constexpr, permettant aux fonctions de participer à des expressions constantes. Bien que cela renforce l'utilisation prévue de ces fonctions, la question se pose : pourquoi appliquer le marqueur, étant donné que le programmeur a toujours la responsabilité de garantir l'applicabilité de la fonction dans les expressions constantes ?

Protection contre la dépendance involontaire du client

L'application du mot-clé constexpr répond à un objectif crucial : protéger le code client des dépendances involontaires. Sans cela, un client peut supposer qu'une fonction constante reste constante, pour ensuite découvrir une rupture lors des modifications apportées à l'implémentation. En marquant la fonction comme constexpr, le compilateur garantit qu'elle peut être utilisée en toute sécurité dans des expressions constantes, protégeant ainsi le code client de tels pièges.

Exemple :

Considérons une fonction f qui renvoie à l'origine une constante, mais est ensuite modifiée pour renvoyer une valeur à partir d'une configuration fichier.

// Original implementation
inline int f() { return 4; }

En l'absence de constexpr, le code client pourrait sans le savoir utiliser f comme suit :

int my_array[f()]; // Non-constant array dimension

Lors de la modification de f pour récupérer sa valeur à partir d'un fichier de configuration, la compilation du code client échouerait en raison de la nature d'exécution de la fonction. Cependant, avec constexpr appliqué, le compilateur empêcherait une telle utilisation abusive dès le départ.

Répondre aux préoccupations

Les critiques soutiennent que constexpr peut fournir un faux sentiment de sécurité, car il vérifie simplement les contraintes syntaxiques sans garantir l'utilisabilité réelle de la fonction dans les expressions constantes. S'il est vrai que le programmeur conserve la charge de la validation, l'application de constexpr par le compilateur reste précieuse pour garantir le respect de l'utilisation prévue.

Comparaison avec les fonctions membres non-Const

constexpr ressemblent aux fonctions non membres de const dans leur rôle de garde-fou. Les deux empêchent le code client de s'appuyer sur des hypothèses sur le comportement de la fonction qui pourraient changer à l'avenir. Cependant, constexpr diffère en permettant la compilation de résultats non constants lorsque la fonction est utilisée dans des contextes dynamiques.Les déclarations

Conclusion

constexpr sont vitales en C pour plusieurs raisons. Ils évitent les dépendances client erronées, s'alignent sur l'abandon du langage des macros de préprocesseur et offrent un mécanisme fiable pour distinguer les interfaces const et non const. Bien que le compilateur ne puisse pas déterminer automatiquement la constance d'une fonction, l'application de la syntaxe constexpr fournit un niveau de protection pour le code client et garantit une utilisation cohérente dans l'ensemble du programme.

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