c++ - "if constexpr()"与 "if()"之间的区别

Question

if constexpr() 和 if() 有什么区别？

我可以在何时何地同时使用它们？

Answer 1

唯一的区别是 if constexpr在编译时评估，而 if不是。这意味着分支可以在编译时被拒绝，因此永远不会被编译。

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假设你有一个函数，length ，它返回一个数字的长度，或具有 .length() 的类型的长度功能。你不能在一个函数中做到这一点，编译器会提示:

template<typename T>
auto length(const T& value) noexcept {
    if (std::integral<T>::value) { // is number
        return value;
    else
        return value.length();
}

int main() noexcept {
    int a = 5;
    std::string b = "foo";

    std::cout << length(a) << ' ' << length(b) << '\n'; // doesn't compile
}

错误信息:

main.cpp: In instantiation of 'auto length(const T&) [with T = int]':
main.cpp:16:26:   required from here
main.cpp:9:16: error: request for member 'length' in 'val', which is of non-class type 'const int'
     return val.length();
            ~~~~^~~~~~

那是因为当编译器实例化 length ，函数将如下所示:

auto length(const int& value) noexcept {
    if (std::is_integral<int>::value) { // is number
        return value;
    else
        return value.length();
}

value是 int ，因此没有 length成员函数，因此编译器会提示。编译器看不到 int 永远不会到达该语句。 ，但没关系，因为编译器不能保证。

现在您可以专精 length ，但是对于很多类型(例如在这种情况下 - 每个数字和具有 length 成员函数的类)，这会导致大量重复代码。 SFINAE也是一种解决方案，但是它需要多个函数定义，这使得代码比下面需要的要长很多。

使用 if constexpr而不是 if表示分支 ( std::is_integral<T>::value ) 将在编译时进行评估，如果是 true然后每个其他分支( else if 和 else )都会被丢弃。如果是false ，检查下一个分支(这里是 else )，如果是 true ，丢弃所有其他分支，依此类推...

template<typename T>
auto length(const T& value) noexcept {
    if constexpr (std::integral<T>::value) { // is number
        return value;
    else
        return value.length();
}

现在，当编译器将实例化 length ，它看起来像这样:

int length(const int& value) noexcept {
    //if (std::is_integral<int>::value) { this branch is taken
        return value;
    //else                           discarded
    //    return value.length();     discarded
}

std::size_t length(const std::string& value) noexcept {
    //if (std::is_integral<int>::value) { discarded
    //    return value;                   discarded
    //else                           this branch is taken
        return value.length();
}

所以这两个重载是有效的，代码会编译成功。