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最近我在我的 constexpr 函数中修改了一些if constexpr，if发现它们仍然可以正常工作，并且可以在编译时进行评估。这是一个最小的情况：

template<int N>
constexpr bool is_negative()
{
    if constexpr  (N >= 0) return false;
    else  return true; 
}
int main()
{
    constexpr  bool v = is_negative<1>();
}

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在上述情况下，N必须在编译时知道，因为它是非类型模板参数，所以if constexpr在这里可以正常工作。但是，它是一个 constexpr 函数，因此，iirc，即使我替换为：也可以获得返回值：if constexprif

template<int N>
constexpr bool is_negative()
{
    if  (N >= 0) return false;
    else  return true; 
}
int main()
{
    constexpr  bool v = is_negative<1>();
}

live demo

从cppref中，所有的要求A constexpr function must satisfy the following requirements:都没有提到if。if因此，IIUC，即使所有相关变量在编译时已知（is_negative如上），constexpr 函数是否包含在编译时评估也应该是实现定义的行为。

所以，我的结论是：

  • 在 c ++ 17 之前，我们没有if constexpr，所以选择是if
  • 在 c++17 之后，if constexpr如果我们希望 constexpr 函数在编译时得到评估，则首选。

以上是我的个人想法，可能有一些重要的遗漏/误解，请随时纠正我。问题仍然没有改变：ifand if constexpr，对于期望在编译时评估的 constexpr 函数，应该首选它。

参考： - constexpr 函数中允许什么？ - “if constexpr()”与“if()”之间的区别

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2 回答 2

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在 c++17 之前，我们没有 if constexpr，所以选择 if，这意味着不能保证我们的 constexpr 函数在编译时被评估，都取决于编译器实现

if 语句不是 constexpr 的事实并不意味着它不能在编译时评估，作为 constexpr 表达式的一部分。在您的示例中，v在两种情况下都在编译时进行评估，因为它必须是：它是一个常量表达式。那不是实现定义的。

在 c++17 之后，如果我们希望 constexpr 函数在编译时得到评估，则如果首选 constexpr。

引入了 Consexpr if 语句来解决问题。让 constexpr 函数在编译时得到评估不是那个问题。

这是一个constexpr if需要 a 而不是简单的示例if（取自cppreference）：

template <typename T>
auto get_value(T t) {
    if constexpr(std::is_pointer_v<T>)
        return *t; // deduces return type to int for T = int*
    else
        return t;  // deduces return type to int for T = int
}

尝试删除constexpr关键字，看看会发生什么（演示）。

另外，请注意，您始终可以使用其他方法解决该问题，但if constexpr具有简洁的优点。例如，这是一个get_value使用标签调度的等价物：

template<typename T>
auto get_value_impl(T t, std::true_type) {
    return *t;
}
template<typename T>
auto get_value_impl(T t, std::false_type) {
    return t;
}

template<typename T>
auto get_value(T t) {
    return get_value_impl(t, std::is_pointer<T>{});
}

演示

于 2018-12-17T06:51:42.003 回答
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和 if的区别在于if constexpr表达式是否总是可以在编译时执行。在您的示例中，您使用的是模板参数，因此您编写哪一个并不重要。如果您有以下代码，则可以注意到差异：

constexpr bool is_negative(int n)
{
    if  (n >= 0) return false;
    else  return true; 
}
int main(int argc, char**)
{
    constexpr  bool v = is_negative(1);
    bool b = is_negative(argc);
    return static_cast<int>(v || b);
}

对于上面的代码，写是if constexpr行不通的。因为您可以使用运行时值调用该函数。

同样，这并不重要，因为两个代码路径都是有效的。当使用具有常量值的函数时，应该启动正常的编译器优化。

真正感兴趣的if constexpr是只有一条路径有效：

template <typename T>
constexpr auto get_value(T t) {
    if constexpr(std::is_pointer_v<T>)
        return *t; // deduces return type to int for T = int*
    else
        return t;  // deduces return type to int for T = int
}

如果 T 是 int，则代码路径*t无效，因为您无法取消引用 int。但是，由于使用if constexpr了 而不是if，因此错误路径中的代码仅在依赖于模板参数时才需要语法正确。

当您在搜索指南时，编译器已经要求：if constexpr在代码路径之一无效时使用。if取决于参数时使用。

对于 if-condition 可在编译时使用 2 个有效路径计算的情况，if constexpr即使在调试版本中也需要对其进行优化，if如果您想在调试版本中单步执行，请使用。

如果你走极端，表达式可能会变得过于复杂，编译器无法在生产构建中对其进行优化，在这种情况下if constexpr，在热路径中可能会再次变得有趣。就个人而言，我还没有遇到过这种情况，但是我并没有太多地使用它。

于 2018-12-17T10:32:23.623 回答