c++ - 如何拥有 "constexpr and runtime"别名

Question

Consexpr 对于编译优化非常有用。比如……

strlen(char*)

可以使用....进行预编译

constexpr inline size_t strlen_constexpr(char* baseChar) {
    return (
            ( baseChar[0] == 0 )
            ?(// if {
              0
              )// }
            :(// else {
              strlen_constexpr( baseChar+1 ) + 1 
              )// }
            );
}

优化后它的运行时成本为 "0"...但运行时慢了 10+x 以上

// Test results ran on a 2010 macbook air
--------- strlen ---------
Time took for 100,000 runs:1054us.
Avg Time took for 1 run: 0.01054us.
--------- strlen_constexpr ---------
Time took for 100,000 runs:19098us.
Avg Time took for 1 run: 0.19098us.

是否有任何现有的宏/模板黑客可以使用单个统一功能来代替。即。

constexpr size_t strlen_smart(char* baseChar) {
    #if constexpr
    ... constexpr function
    #else its runtime
    ... runtime function
}

或者一些允许以下内容的重载黑客

constexpr size_t strlen_smart(char* baseChar) {
    ... constexpr function
}

inline size_t strlen_smart(char* baseChar) {
    ... runtime function
}

注意:这个问题一般适用于这个概念。有 2 个单独的函数用于运行时和 constexpr，而不是给出的示例函数。

免责声明:将编译器设置为 -O3(优化级别)足以修复 99.9% 的静态 char 优化，从而使上述所有示例“毫无意义”。但这与这个问题无关，因为它适用于其他“示例”，而不仅仅是 strlen.

Answer 1

我不知道任何通用的方法，但我知道有两种可能的具体情况。

部分编译器的具体情况

gcc 和复制 gcc 所有功能的 clang 也有一个内置函数 __builtin_constant_p。我不确定 gcc 是否会正确地将内联函数的参数视为常量，但我担心您必须从宏中使用它:

#define strlen_smart(s) \
    (__builtin_constant_p(s) && __builtin_constant_p(*s) ? \
        strlen_constexpr(s) : \
        strlen(s))

可能有用。请注意，我正在测试 s 和 *s 的 constexpr，因为指向静态缓冲区的指针 是 一个编译时间常数，而它的长度是 不是。

奖励:文字的具体情况(不是实际答案)

对于 strlen 的特定转换，您可以使用字符串文字 not 类型为 const char * 而是类型为 的事实>const char[N] 隐式转换为 const char *。但它也可以转换为 const char (&)[N] 而 const char * 不会。

所以你可以定义:

template <size_t N>
constexpr size_t strlen_smart(const char (&array)[N])

(加上显然 const char * 上的 strlen_smart 转发到 strlen)

即使在 C++98 中，我有时也会使用带有这种类型参数的函数，其定义对应于(我没有尝试重载 strlen 本身，但是重载是我可以避免的调用它):

template <size_t N>
size_t strlen_smart(const char (&)[N]) { return N - 1; }

这有问题

char buffer[10] = { 0 };

strlen_smart(buffer);

应该说 0，但优化后的变体只说 9。在这样的缓冲区上调用函数没有意义，所以我不在乎。