c++ - C++ 编译器如何如此快速地评估递归 constexpr 函数？

Question

我一直在学习 C++ constexpr功能，我实现了一个 constexpr递归函数来找到第 n 个斐波那契数。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <vector>

constexpr long long fibonacci(int num) {
    if (num <= 2) return 1;
    return fibonacci(num - 1) + fibonacci(num - 2);
}

int main() {
    auto start = clock();
    long long num = fibonacci(70);
    auto duration = (clock() - start) / (CLOCKS_PER_SEC / 1000.);
    std::cout << num << "\n" << duration << std::endl;
}

如果我删除 constexpr来自 fibonacci() 的标识符函数，然后 fibonacci(70)需要很长时间来评估(超过 5 分钟)。然而，当我保持原样时，程序仍然在 3 秒内编译并在小于 0.1 的时间内打印出正确的结果。毫秒。
我了解到 constexpr函数被评估 在编译时 ，所以这意味着 fibonacci(70)不到3秒就被编译器计算出来了!但是，C++ 编译器比 C++ 代码具有更好的计算性能似乎不太正确。
我的问题是，在我按下“构建”按钮和编译完成之间，C++ 编译器是否真的评估了函数？还是我误解了关键字 constexpr ?
编辑:这个程序是用 g++ 7.5.0 编译的与 --std=c++17 .

Answer 1

constexpr函数没有副作用，因此可以放心地内存。鉴于运行时的差异，最简单的解释是编译器在编译时内存 constexpr 函数。这意味着 fibonacci(n)每个 n 只计算一次，所有其他递归调用都从查找表中返回。