C の「constexpr」関数はコンパイル時にいつ評価されますか?

Constexpr 関数はコンパイル時にいつ評価されますか?

はじめに:
C では、 constexpr関数はコンパイル中に計算を実行する機能を提供し、パフォーマンスの向上とコード サイズの削減につながります。ただし、コンパイラがそのような関数をコンパイル時に評価するタイミングを決定することは、コードを理解して最適化するために非常に重要です。

コンパイル時評価の基準:
constexpr 関数が評価されます。次の条件がすべて満たされるコンパイル時:

• 定数引数: 関数に渡されるすべての引数は定数式である必要があります。
• 定数 結果: 関数自体は定数式を返す必要があります。
• 定数式の使用法: 関数の結果は定数で使用する必要がありますexpression.

動的引数の落とし穴:
提供されたコード例に見られるように、POW() 関数は、引数の 1 つが (i) の場合、通常の関数になります。コンパイル時には不明です。これは、コンパイル時に別の条件下で評価される可能性があるにもかかわらず、コンパイラが関数が非 constexpr であると想定する一般的な落とし穴です。

コンパイル時評価の確保:
非定数引数が存在する場合でも、コンパイラがコンパイル時に constexpr 関数を確実に評価するには、constexpr キーワードを使用して、関数の引数と結果を定数式として明示的にマークします。ただし、これにより不必要な制限が生じ、関数の柔軟性が制限される可能性があることに注意することが重要です。

コンパイラの最適化に関する考慮事項:
コンパイラは、constexpr をいつ実行するかを決定するためにさまざまな最適化手法を使用する場合があります。関数はコンパイル時に評価する必要があります。テンプレートのインスタンス化キャッシュの可用性や関数の複雑さなどの要因が、コンパイラーの決定に影響を与える可能性があります。コードをテストしてプロファイリングし、さまざまなコンパイラや最適化設定で望ましい動作が行われることを確認することが最善です。

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