consteval 说明符 (C++20 起)

 

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概览 声明语法 声明说明符序列 声明符 说明符 typedef inline virtual 函数说明符 explicit 函数说明符 friend constexpr (C++11) consteval (C++20) constinit (C++20) 存储类说明符 翻译单元局部 (C++20) classstruct union enum decltype (C++11) auto (C++11) alignas (C++11) constvolatile 详述类型说明符 属性(C++11)

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• consteval - 指定函数是立即函数（immediate function），即每次调用该函数必须产生编译时常量。

解释

consteval 说明符声明函数或函数模板为立即函数，即该函数的每次潜在求值的调用都必须（直接或间接）产生编译时常量表达式。它不可应用于析构函数、分配函数或解分配函数。consteval 说明符蕴含 inline。同一声明说明符序列中最多只能出现一个 constexpr、consteval 及 constinit 说明符。如果某个函数或函数模板的任何声明含有 consteval 说明符，那么该函数或函数模板的所有声明都必须含有该说明符。

立即函数是 constexpr 函数，并且在情况符合时必须满足相应要求。

当最内层的非块作用域不是某个立即函数的函数形参作用域或 consteval if 语句的 true 分支 (C++23 起)时，对立即函数的潜在求值的调用必须产生常量表达式；这种调用称为立即调用（immediate invocation）。

consteval int sqr(int n)
{
    return n * n;
}
constexpr int r = sqr(100); // OK
 
int x = 100;
int r2 = sqr(x);            // 错误：调用不产生常量
 
consteval int sqrsqr(int n)
{
    return sqr(sqr(n));     // 在此点非常量表达式，但是 OK
}
 
constexpr int dblsqr(int n)
{
    return 2 * sqr(n);      // 错误：外围函数并非 consteval 且 sqr(n) 不是常量
}

指代某个立即函数的标识表达式，仅可出现在立即调用的子表达式内，或某个立即函数语境（即前述的语境，在其中对立即函数的调用不需要是常量表达式）内。可以取得立即函数的指针或引用，但它们不可逃出常量表达式求值：

consteval int f() { return 42; }
consteval auto g() { return &f; }
consteval int h(int (*p)() = g()) { return p(); }
constexpr int r = h();   // OK
constexpr auto e = g();  // 非良构：指向立即函数的指针不是常量表达式的容许结果

注解

功能特性测试宏	值	标准	备注
__cpp_consteval	201811L	(C++20)	立即函数

关键词

consteval

示例

运行此代码

#include <iostream>
 
// 此函数在输入在编译时已知的情况下可以在编译时求值。否则在运行时执行。
constexpr unsigned factorial(unsigned n)
{
    return n < 2 ? 1 : n * factorial(n - 1);
}
 
// 我们用 consteval 强制函数在编译时求值。
consteval unsigned combination(unsigned m, unsigned n)
{
    return factorial(n) / factorial(m) / factorial(n - m);
}
 
static_assert(factorial(6) == 720);
static_assert(combination(4, 8) == 70);
 
int main(int argc, const char*[])
{
    constexpr unsigned x{factorial(4)};
    std::cout << x << '\n';
 
    [[maybe_unused]]
    unsigned y = factorial(argc); // OK
//  unsigned z = combination(argc, 7); // 错误：'argc' 不是常量表达式
}

输出：

24

参阅

constexpr 说明符(C++11)	指定变量或函数的值能在编译时计算
constinit 说明符(C++20)	断言变量拥有静态初始化，即零初始化与常量初始化
常量表达式	定义可以在编译期求值的表达式