Czy constexpr oznacza inline?

Question 1

Rozważ następującą wbudowaną funkcję:

// Inline specifier version
#include<iostream>
#include<cstdlib>

inline int f(const int x);

inline int f(const int x)
{
    return 2*x;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    return f(std::atoi(argv[1]));
}

i odpowiednik w wersji constexpr:

// Constexpr specifier version
#include<iostream>
#include<cstdlib>

constexpr int f(const int x);

constexpr int f(const int x)
{
    return 2*x;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    return f(std::atoi(argv[1]));
}

Moje pytanie brzmi: czy constexprspecyfikator implikuje inlinespecyfikator w tym sensie, że jeśli do constexprfunkcji zostanie przekazany argument inny niż stały , kompilator spróbuje inlinetej funkcji tak, jakby inlinespecyfikator został umieszczony w jej deklaracji?

Czy standard C ++ 11 to gwarantuje?

Question 2

Tak ([dcl.constexpr], §7.1.5 / 2 w standardzie C ++ 11): „funkcje constexpr i konstruktory constexpr są niejawnie wbudowane (7.1.2)”.

Należy jednak zauważyć, że inlinespecyfikator naprawdę ma bardzo niewielki (jeśli w ogóle) wpływ na to, czy kompilator prawdopodobnie rozszerzy funkcję wbudowaną, czy nie. Ma to jednak wpływ na regułę jednej definicji iz tej perspektywy kompilator musi przestrzegać tych samych reguł dla constexprfunkcji, co inlinefunkcja.

Powinienem również dodać, że niezależnie od constexprimplikacji inline, reguły dla constexprfunkcji w C ++ 11 wymagały, aby były na tyle proste, że często były dobrymi kandydatami do rozwijania inline (podstawowym wyjątkiem są te, które są rekurencyjne). Jednak od tego czasu reguły stawały się coraz luźniejsze, więc constexprmożna je zastosować do znacznie większych, bardziej złożonych funkcji.

Question 3

constexprnie oznacza inlinezmiennych niestatycznych (zmienne wbudowane w C ++ 17)

Chociaż constexprsugeruje to inlinedla funkcji, nie ma tego efektu w przypadku zmiennych niestatycznych, biorąc pod uwagę zmienne wbudowane w C ++ 17.

Na przykład, jeśli weźmiesz minimalny przykład, który opublikowałem pod adresem: Jak działają zmienne wbudowane? i usuń inline, pozostawiając po prostu constexpr, wtedy zmienna otrzymuje wiele adresów, co jest główną rzeczą, której zmienne wbudowane unikają.

constexpr zmienne statyczne są jednak niejawnie statyczne.

Minimalny przykład, który constexprsugeruje inlinedla funkcji

Jak wspomniano na: https://stackoverflow.com/a/14391320/895245, głównym efektem inlinenie jest wstawianie, ale dopuszczenie wielu definicji funkcji, standardowy cytat pod adresem: W jaki sposób plik nagłówkowy C ++ może zawierać implementację?

Możemy to zaobserwować, grając na poniższym przykładzie:

main.cpp

#include <cassert>

#include "notmain.hpp"

int main() {
    assert(shared_func() == notmain_func());
}

notmain.hpp

#ifndef NOTMAIN_HPP
#define NOTMAIN_HPP

inline int shared_func() { return 42; }
int notmain_func();

#endif

notmain.cpp

#include "notmain.hpp"

int notmain_func() {
    return shared_func();
}

Skompiluj i uruchom:

g++ -c -ggdb3  -O0 -Wall -Wextra -std=c++11 -pedantic-errors  -o 'notmain.o' 'notmain.cpp' 
g++ -c -ggdb3  -O0 -Wall -Wextra -std=c++11 -pedantic-errors  -o 'main.o' 'main.cpp' 
g++ -ggdb3  -O0 -Wall -Wextra -std=c++11 -pedantic-errors  -o 'main.out' notmain.o main.o
./main.out

Jeśli usuniemy inlinez shared_func, link nie zadziała z:

multiple definition of `shared_func()'

ponieważ nagłówek jest dołączany do wielu .cppplików.

Ale jeśli zastąpimy inlinego constexpr, to znowu działa, ponieważ constexprrównież implikuje inline.

GCC implementuje to, oznaczając symbole jako słabe w plikach obiektowych ELF: W jaki sposób plik nagłówkowy C ++ może zawierać implementację?

Przetestowano w GCC 8.3.0.