c++ - C++20 中的 `constinit` 是什么？

Question

constinit 是一个新的 keyword和 specifier在 P1143 中提出的 C++20 中.

标准中提供了以下示例:

const char * g() { return "dynamic initialization"; }
constexpr const char * f(bool p) { return p ? "constant initializer" : g(); }
constinit const char * c = f(true);     // OK
constinit const char * d = f(false);    // ill-formed

我想到了几个问题:

• constinit 是什么意思？为什么要引入它？什么情况下应该使用它？

• 它会使变量不可变吗？它是否意味着 const 或 constexpr？

• 变量可以同时是 const 和 constinit 吗？ constexpr 和 constinit 怎么样？

• 说明符可以应用于哪些变量？为什么我们不能将其应用于非static、非thread_local变量？

• 它有任何性能优势吗？

_{此问题旨在作为后续有关 constinit 的一般问题的引用。}

Answer 1

• What does constinit mean? Why was it introduced? In which cases should we use it?

使用 static storage duration 初始化变量可能会导致两种结果:

1. 变量在编译时初始化 ( constant-initialization );

2. 变量在控件第一次通过其声明时被初始化。

情况 (2) 是有问题的，因为它可能导致 static initialization order fiasco ，这是与全局对象相关的危险错误的来源。

constinit关键字只能应用于具有静态存储持续时间的变量。如果修饰变量未在编译时初始化，则程序格式错误(即无法编译)。

使用constinit确保变量在编译时初始化，并且静态初始化顺序失败不会发生。

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• Does it make a variable immutable? Does it imply const or constexpr?

不，不。

但是，constexpr确实意味着constinit .

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• Can a variable be both const and constinit? What about constexpr and constinit?

可以是 const和constinit 。不能同时是constexpr和constinit 。从措辞来看:

At most one of the constexpr, consteval, and constinit keywords shall appear in a decl-specifier-seq.

constexpr不等于const constinit ，因为前者要求不断破坏，而后者则不然。

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• To which variables can the specifier be applied? Why cannot we apply it to non-static, non-thread_local variables?

它只能应用于具有静态或线程存储持续时间的变量。将其应用于其他变量是没有意义的，如 constinit都是关于静态初始化的。

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• Does it have any performance advantages?

没有。然而，在编译时初始化变量的一个附带好处是，在程序执行期间不需要指令来初始化。 constinit帮助开发人员确保情况确实如此，而无需猜测或检查生成的程序集。

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1:参见https://en.cppreference.com/w/cpp/language/storage_duration#Static_local_variables