gcc 4.7 и рекурсивные функции constexpr

Question

Я немного играю с constexpr рекурсия и попытаться увидеть, как она компилируется, и я не понимаю, при каких обстоятельствах gcc выбрать для расчета рекурсии во время компиляции или во время выполнения.

Я использую следующий код факториального расчета:

#include <iostream>

constexpr unsigned int factorial(unsigned int i)
{
  return i > 0 ? i*factorial(i-1) : 1;
}

int main(void)
{
  std::cout << factorial(X) << std::endl;
}

и я меняю значение x в факториале.

• При компиляции без оптимизации выражение не вычисляется во время компиляции.
• При компиляции с -O1 флаг, выражение все еще не вычисляется во время компиляции.
• С -O2, выражение вычисляется во время компиляции, если x < 9, После этого значения факториал внедряется в виде цикла. Изменение значения -fconstexpr-depth флаг ничего не меняет.
• С -O3, выражение вычисляется во время компиляции if x < 7, После этого значения факториал внедряется с расширением x86 xmm.
• Если я изменю произведение на сумму в факториальной функции, я получу расчет времени компиляции до 10000 или более и уменьшая или увеличивая значение -fconstexpr-depth ничего не меняет

Кто-нибудь знает, каковы правила для gcc 4.7 для реализации рекурсивной функции как во время компиляции, так и во время выполнения?

Answer 1

constexpr гарантированно будет оцениваться во время компиляции, если это необходимо во время компиляции. Например, это гарантированно будет вычислено во время компиляции, потому что enum значения должны быть постоянными:

enum { VALUE = factorial(X) };
cout << VALUE << endl;

В любом случае, когда он не нужен во время компиляции, он имеет тот же эффект, что и объявление inlineЭто всего лишь подсказка, и компилятор может делать то, что хочет.

Как inlineбольшинство компиляторов в настоящее время полностью игнорируют вашу подсказку. По соображениям производительности, компилятор хочет иметь возможность встроить что-то, даже если вы этого не просили, и имеет свой собственный алгоритм, чтобы определить, когда это стоит и не стоит, так зачем ему смотреть на inline ключевое слово вообще?

Answer 2

Объявление функции constexpr не означает, что он будет оцениваться во время компиляции. Это означает, что его можно использовать для вычисления значения, которое необходимо во время компиляции. В любом другом контексте это просто обычная функция, и она будет оцениваться во время выполнения, если только компилятор не определит, что оценка ее во время компиляции удовлетворяет правилу "как будто" и его стоит выполнить.

Другими словами, я ожидаю, что вы найдете точно такой же шаблон выполнения во время компиляции / выполнения, если вы уйдете constexpr вне объявления факториальной функции.